EP3386835A1 - Sensoreinrichtung zum erfassen einer magnetfeldänderung sowie verfahren zum abgleichen einer solchen sensoreinrichtung - Google Patents

Sensoreinrichtung zum erfassen einer magnetfeldänderung sowie verfahren zum abgleichen einer solchen sensoreinrichtung

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Publication number
EP3386835A1
EP3386835A1 EP17700793.7A EP17700793A EP3386835A1 EP 3386835 A1 EP3386835 A1 EP 3386835A1 EP 17700793 A EP17700793 A EP 17700793A EP 3386835 A1 EP3386835 A1 EP 3386835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
sensor device
receiving
receiving coil
longitudinal axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17700793.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Freise
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP3386835A1 publication Critical patent/EP3386835A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/165—Electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/167—Circuit details

Definitions

  • the present invention relates to a sensor device for detecting a magnetic field change, the oncoming by a in a direction of movement of the sensor device oreuerbewe- in the direction of movement of the sensor device constricting object is caused, wherein the sensor means minimum has to ⁇ an ac-powered transmitting coil and at least one receiver coil.
  • Corresponding sensor devices are known for example in the form of wheel sensors, which are used in particular in connection with train detection systems. Examples of such wheel sensors which detect an iron wheel passing over the region of the wheel sensor or its wheel flange due to the magnetic field deflection caused thereby are described, for example, in the documents DE 10 2012 212 939 A1, EP 0 340 660 A2 and DE 10 2014 207 409 A1.
  • the precise alignment or positioning of the at least one transmitting coil and of the at least one receiving coil relative to one another is essential for a receiving voltage induced in the receiving coil by the transmitting coil in the resting state of the sensor device. This applies both in relation to a state without external influence ⁇ tion by metal in the vicinity of the sensor device as well as for a state in which the sensor device is already mounted or pre-assembled at its intended location. As part of the production of corresponding sensor devices is therefore generally interested in the most accurate alignment of the coil systems in order to ensure a uniform behavior of the sensor devices.
  • the orientation of the coil system and the SPU ⁇ cell systems is effected such that a result, the receiver coil and the receiving coils in the idle state has a desired reception ⁇ voltage or have.
  • a problem here is, however, that after installation or potting the at least one transmitting and the at least one receiving coil due to the mechanical and thermal stress due to the fixation of the sensor device in its housing with an adjustment of the coils and thus the receiving voltage (s) the receiving coil (s) is to be expected.
  • the present invention has for its object to provide a device of the type mentioned above, which allows a comparison of a receiving voltage of the at least one receiving coil in a flexible and at the same time comparatively low effort and cost-effective manner.
  • a sensor device for detecting a magnetic field change caused by an object approaching in the direction of movement of the sensor device or moving past the sensor device in the direction of movement, wherein the sensor device has at least one alternating current fed coil and at least one receiver coil. that a tuning coil is provided in the region of the receiving coil, wherein an induced by the transmitting coil in the receiving coil Emp ⁇ catch voltage is changed by a position change of the matching coil.
  • the sensor device is characterized in that it has a balancing coil.
  • This is in the loading area of the receiver coil arranged and changeable in its position of ⁇ art that, by a change in position of the balance coil a is variable by the transmitting coil in the receiving coil in ⁇ -induced receiver voltage.
  • a change in position of the tuning coil and thereby caused positive or negative by the transmitting coil in the receiving coil induced voltage components it is thus advantageously possible in a relatively simple and inexpensive way and to make an adjustment of the receiving voltage of the receiving coil.
  • a desired mi ⁇ nimale rest-reception voltage can be adjusted such that equal amplitude are coupled into the receiver coil by the balance coil voltage components with Chrysler giveaway- the phase position.
  • the sensor device according to the invention is furthermore in particular ⁇ sondere advantageous in that it allows at least an adjustment or fine tuning of the reception voltage of a receiving coil according to installation of the sensor device in a housing or after a casting of the sensor device, or even after completion of the mounting of the sensor device on their location of use ,
  • the respective receiving voltage can be set to the desired value, wherein the given by the tuning coil adjustment advantageously ⁇ both electrically and mechanically extremely robust.
  • the tuning coil further constitutes a passive component, so that no active component and thus no corresponding electrical supply is required for a comparison of the received voltage of the receiver coil.
  • the sensor device according to the invention leads to the fact that the outlay for installation of the sensor device in a housing is reduced.
  • the reason for this is that a coarser setting the reception voltage of the receiving coil is sufficient, because then a is possible by means of the balance coil From ⁇ same in the form of a "fine-tuning". This is thus a part of the discard or scrap, in the production of tolerance exceeding of the receiving voltage
  • the sensor device can have one or more transmission coils in a manner known per se, depending on the particular implementation. In a corresponding manner, this also applies to the fact that one receiving coil or several receiving coils can be provided. Depending on their arrangement and their interconnection plurality of receiving coils may in this case a plurality of channels, for instance to travel direction detection, reali ⁇ Sieren. Alternatively, a plurality of receiving coils in the form of partial coils for Störfeldunterdrückung (in opposite directions) be interconnected.
  • the sensor device has a plurality of mutually independent receiver coils for the purpose of realizing different sensor channels, a corresponding tuning coil is advantageously provided in the region of each of these receiver coils in order to enable a comparison of the received voltage of each of the receiver coils.
  • Hinge gen it is in the case of interconnected reception coils usually be sufficient to provide a single adjustment coil for ei ⁇ nen balance the receiving voltage.
  • the balancing coil is at least partially disposed within the receiving coil and the position of the balancing coil along a longitudinal axis of the receiving coil ver ⁇ changeable. This means that the balancing coil is displaceable within the receiving coil along its longitudinal axis.
  • the sensor device according to the invention can also be developed in such a way that the tuning coil is arranged in the direction of a longitudinal axis of the receiver coil above or below the receiver coil. is arranged and the position of the trimming coil in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the receiving coil is variable.
  • this embodiment may also have advantages, for example with regard to the fact that no change in the region within the receiver coil is required. Furthermore, even this from ⁇ management form in a relatively simple manner rea ⁇ lisierbar.
  • the trimming coil is short-circuited.
  • the balancing coil thus essentially acts as a transformer.
  • dependencies on the strength of the magnetic field or the ambient temperature are advantageously avoided.
  • the sensor device according to the invention can also be designed such that the balancing coil is arranged in a blind hole.
  • This offers the advantage that reduced mögli- che weathering and a filling of the area of the matching coil with casting compound is facilitated after successful ⁇ system balance or simplified.
  • the orientation of the receiver coil and of the transmitter coil with respect to the direction of movement can basically be given in different ways known per se. Ultimately, this is merely to ensure that the overall arrangement leads to a sensor device which reliably detects an object which is approaching in a direction of movement of the sensor device or moves past the sensor device in the direction of movement. If necessary, at the same time robust against possible interference.
  • the longitudinal axis of the receiver coil is substantially perpendicular to the direction of movement and the longitudinal axis of the transmitter coil is aligned substantially parallel to the direction of movement.
  • This is ⁇ geous since this is known per se arrangement in which the receiver coil and the transmitter coil are preferably viewed in motion ⁇ direction one behind the other, is particularly suitable with regard to existing requirements in terms of reliability and robustness of the sensor device and be ⁇ endures ,
  • the sensor device according to the invention can be a sensor device for detecting objects of metal of any type.
  • the sensor device according to the invention is designed as a wheel sensor for detecting a magnetic field change, which is caused by an object in the form of a on a rail in the movement ⁇ direction in the form of the rail longitudinal direction approaching or in the rail longitudinal direction on the wheel sensor passing wheel ,
  • Sensorein ⁇ directions in the form of wheel sensors for applications in the field of railway signaling are widely used and in this case there are particularly high demands on the reliability as well as the robustness.
  • the particular ⁇ for sensor means in the form of a wheel sensors adjustment possibility of the reception voltage of the receiving coil in the mounted state of the coil system of transmitting and Emp ⁇ fishing reel is desirable.
  • the invention further relates to a method for adjusting a sensor device for detecting a magnetic field.
  • Field change which is caused by an approaching in a direction of movement of the sensor device or in the direction of movement past the sensor device object, wherein the sensor device has at least one alternating current-fed transmitting coil and at least one receiving ⁇ coil.
  • the present invention has the object to provide a method for adjusting a sensor sor adopted for detecting a magnetic field change, which can be used flexibly and at the same time enables a comparison of the sensor device in a relatively low effort and cost-effective manner. This object is achieved in that in
  • a tuning coil is provided in the region of the receiving coil and the sensor device is adjusted by changing a receiving voltage induced by the transmitting coil in the receiving coil by changing the position of the tuning coil.
  • the inventive method can entwe ⁇ the already be carried out during the preparation of the respective sensor device or even during, or after assembly of the sensor device at its intended installation site.
  • the change in position of the balancing coil can in principle be carried out automatically, ie, for example, by means of an electric drive and a control device for automatic adjustment of the receiving voltage.
  • the position change of the tuning coil can also be performed manually.
  • the inventive method may be such wei ⁇ ned, and that an at least partially disposed within the receiving coil Abrete coil is used and the sensor device is compensated by a change in the position of the matching coil along a longitudinal axis of the receiving coil from ⁇ .
  • inventive method may also be configured in the form that one in the direction of
  • a short-circuited identical coil is used.
  • the inventive method may also be so pronounced that a sensor device is adjusted, which is constructed such that the longitudinal axis of Emp ⁇ catch coil is oriented substantially perpendicular to the direction of movement and the longitudinal axis of the transmitting coil is substantially aligned parallel to the direction of movement.
  • tuning coils are used which differ in terms of their number of turns, their diameter and / or their length.
  • the respective Adjustment can be determined by the physical structure or the geometry of the tuning coil.
  • the ge ⁇ called parameters is by varying the distance of the balance coil to the receiving coil is a further possibility to influence the respective reception voltage of the receiving coil or its range of adjustment.
  • the method advantageously allows the adjustment coil or configuration used in each case to be adapted to the particular requirements resulting from the tolerances to be adjusted from production or assembly.
  • the method according to the invention can also run such that the alignment coil is fixed in position after the alignment has been carried out.
  • An appropriate fixation for example, by gluing the tuning coil he follow ⁇ and ensures that the position of the tuning coil after adjustment no longer changes.
  • the method according to the invention can also be developed in such a way that the region of the balancing coil is filled with casting compound after the alignment has been carried out.
  • a corresponding filling of the portion of the balance coil ie for example a blind hole, in which the balance ⁇ coil is arranged, is advantageously a Versie- regulation, available are excluded by the weathering.
  • This is preferably done using a suitable, temperature-stable and electrically neutral filler, wherein the tuning coil fixed or glued after successful adjustment or adjustment and then the corresponding hole is sealed.
  • the filling of the Be ⁇ rich of the tuning coil with potting compound should be such that is not changed by this seal the adjustment made, z. B. by thermal stress.
  • an adjustment or fine adjustment of the reception voltage of the receiver coil in the context of the present invention can be made to a defined value or a defined value range. This may preferably be a zero balance, so that in the uninfluenced state of the sensor device, no receive voltage is induced in the receiver coil by the transmit coil.
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of a first exemplary embodiment of a sensor device according to the invention in the form of a wheel sensor in the assembled state
  • FIG. 2 shows a schematic sketch of a detail of a sensor device according to the invention according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic sketch of a section of a sensor device according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment with an alternative arrangement to FIGS. 1 and 2 of an adjustment coil.
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of an exemplary embodiment of a sensor device 1 according to the invention in the form of a wheel sensor in the assembled state.
  • the sensor device 1 in the form of the wheel sensor for illustrating the orientation of the coils of the sensor device 1 is shown in a schematic form in a state in which the sensor Device 1 is mounted on a railway rail 100 or ordered to ⁇ .
  • the sensor device 1 has a transmitting coil 10 and two receiving coils 20 and 30. It is assumed that this is the effect is to vonei ⁇ Nander independent coils or systems at the receiver coils 20 and 30, which are realized by them to the travel direction detection two independent channels of the sensor device. 1 This means that for the case that an iron wheel of a rail vehicle passes ent ⁇ long the rail 100 at the sensor means 1, which can be detected 20 and 30 based on the timing of the response Emp ⁇ fishing reels, whether the rail vehicle in question from the left has moved to the right or from right to left on the sensor device 1.
  • FIG. 1 It can be seen in FIG. 1 that in each case a bore or a cavity 25 or 35 is provided in the region of the receiving coils 20 and 30. As an alternative to the representation of FIG. 1, it would be possible for the corresponding cavity 25 or 35, respectively in particular also act around a blind hole or a blind hole.
  • an adjustment coil 40, 50 is provided in each case in the region of the bores 25, 35.
  • the respective tuning coil 40 or 50 whose direction is indicated in Figure 1 by corresponding arrows 45 and 55, it is possible here ei ⁇ ne of the AC-powered transmitting coil 10 in the receiving coils 20 and 30 induced receiving voltage to change.
  • each of the two receiving coils 20, 30 to adjust the respective receiving voltage to a predetermined value. This can be done for example in the form of a zero balance.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention shown SEN sensor device thus is outlined, in which the alignment coils 40, 50 at least partially disposed within the respective receiving coil 20, 30 and the positions of the adjustment ⁇ coil 40, 50 along a longitudinal axis of the respective receiving coil 20 and 30 are variable.
  • the Spulenanord ⁇ voltage is characterized according to Figure 1 is characterized in that the longitudinal axes of the receiver coils 20, 30 oriented substantially perpendicular to the direction are, while the longitudinal axis of the transmitting coil 10 is aligned substantially parallel to the direction of movement, ie parallel to the rail longitudinal direction. Since ⁇ over, the transmitting coil 10 and receiving coils 20 and 30 in the arrangement of Figure 1 in rail longitudinal direction are arranged ⁇ considered one after the other on a common horizon- tal line. Alternatively, however, the coils 10, 20, 30 could also be partially offset from one another or possibly also tilted compared to the arrangement shown.
  • FIG. 2 shows a schematic sketch of a section of a sensor device according to the invention according to the first exemplary embodiment.
  • this QUIRES ONLY lent the receiving coil 20, the hole or the cavity 25, and shown arranged inside this cavity 25 balance ⁇ coil 40th
  • the two ends of the tuning coil 40 are short-circuited.
  • the tuning coil 40 essentially based on ei ⁇ nem transformatory mode of action.
  • this is the tuning coil 40 and the surrounding area free of active components and magnetic field-dependent materials, such. As ferrite, whereby a particularly high reliability and robustness is achieved.
  • An adjustment of the receiving voltage of the receiving coil 20 is now carried out such that a receiving voltage in the receiving coil 20 is induced by the AC-fed transmitting coil, not shown in Figure 2.
  • the reception is ⁇ coil 20 as well as the receiving coil 30 shown in Figure 1 part way legally so disposed in front ⁇ to the transmitting coil 10 so no field distortion from outside, that provides in the uninfluenced state of the sensor device, a minimum receiving voltage.
  • the adjustment coil 40 is vorzugswei ⁇ se fixed in position, which can be done for example by gluing the adjustment coil 40. Subsequently, advantageously filling the cavity 25 by means of a potting compound to prevent the ingress of water or moisture and to ensure lasting stability.
  • the adjustment coil 40 can be adjusted, for example, by screwing in, in the adjusted or adjusted state, a renewed adjustment during operation of the sensor device is to be avoided.
  • the adjustment can optionally additionally insulation and a cover of the cavity 25, for example by means of a cap he ⁇ follow.
  • FIG. 3 shows a schematic sketch of a section of a sensor device according to the invention in accordance with a second embodiment Embodiment with an alterna ⁇ tive to the figures 1 and 2 arrangement of a trimming coil.
  • a trailing equal coil 60 is provided, which is arranged in the direction of a longitudinal ⁇ axis of the receiving coil 20 above the same.
  • An adjustment of the receiving voltage of the receiving coil 20 is in this case possible in that the position of the tuning coil 60 is changed in a direction indicated by the reference numeral 65 direction within a corresponding cavity or a ent ⁇ speaking hole 70.
  • FIG. 3 substantially corresponds to the exemplary embodiment of FIG. 2 with regard to its advantages and the enabled adjustment method.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung (1) annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung (1) vorbeibewegendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensoreinrichtung (1) zumindest eine wechselstromgespeiste Sendespule (10) sowie zumindest eine Empfangsspule (20, 30) aufweist. Um einen Abgleich einer Empfangsspannung der zumindest einen Empfangsspule (20, 30) auf flexible und zugleich vergleichsweise aufwandsarme und kostengünstige Art und Weise zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß im Bereich der Empfangsspule (20, 30) eine Abgleichspule (40, 50) vorgesehen, wobei durch eine Positionsänderung der Abgleichspule (40, 50) eine von der Sendespule (10) in die Empfangsspule (20, 30) induzierte Empfangsspannung veränderbar ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abgleichen einer Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung.

Description

Beschreibung
Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Magnetfeldänderung sowie Verfahren zum Abgleichen einer solchen Sensoreinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Magnetfeldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung vorbeibewe- gendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensoreinrichtung zu¬ mindest eine wechselstromgespeiste Sendespule sowie zumindest eine Empfangsspule aufweist.
Entsprechende Sensoreinrichtungen sind beispielsweise in Form von Radsensoren bekannt, die insbesondere im Zusammenhang mit Gleisfreimeldeanlagen verwendet werden. Beispiele für solche Radsensoren, welche ein den Bereich des Radsensors überfahrendes Eisenrad bzw. dessen Spurkranz aufgrund der hierdurch verursachten Magnetfeldablenkung detektieren, sind etwa in den Dokumenten DE 10 2012 212 939 AI, EP 0 340 660 A2 sowie DE 10 2014 207 409 AI beschrieben.
Bei Sensoreinrichtungen der genannten Art ist die genaue Ausrichtung bzw. Positionierung der zumindest einen Sendespule sowie der zumindest einen Empfangsspule zueinander wesentlich für eine im Ruhezustand der Sensoreinrichtung von der Sendespule in die Empfangsspule induzierte Empfangsspannung. Dies gilt sowohl in Bezug auf einen Zustand ohne äußere Beeinflus¬ sung durch Metall in der Umgebung der Sensoreinrichtung als auch für einen Zustand, in dem die Sensoreinrichtung bereits an ihrem vorgesehenen Einsatzort montiert bzw. vormontiert ist. Im Rahmen der Herstellung entsprechender Sensoreinrichtungen ist man daher in der Regel an einer möglichst exakten Ausrichtung der Spulensysteme interessiert, um ein einheitli- ches Verhalten der Sensoreinrichtungen zu gewährleisten. Dabei erfolgt die Ausrichtung des Spulensystems bzw. der Spu¬ lensysteme derart, dass im Ergebnis die Empfangsspule bzw. die Empfangsspulen im Ruhezustand eine gewünschte Empfangs¬ spannung aufweist bzw. aufweisen. Ein Problem hierbei ist jedoch, dass nach einem Einbau bzw. Verguss der zumindest einen Sende- sowie der zumindest einen Empfangsspule aufgrund der mechanischen und thermischen Belastung durch die Fixierung der Sensoreinrichtung in ihrem Gehäuse mit einer Verstellung der Spulen und damit auch der Empfangsspannung (en) der Empfangsspule (n) zu rechnen ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen Abgleich einer Empfangsspannung der zumindest einen Empfangsspule auf flexible und zugleich vergleichsweise aufwandsarme und kostengünstige Art und Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Magnetfeldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung vorbeibewegendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensoreinrichtung zumindest eine wechselstromgespeiste Sendespule sowie zumindest eine Empfangsspule aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich der Empfangsspule eine Abgleichspule vorgesehen ist, wobei durch eine Positionsänderung der Abgleichspule ei- ne von der Sendespule in die Empfangsspule induzierte Emp¬ fangsspannung veränderbar ist.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Abgleichspule aufweist. Diese ist im Be- reich der Empfangsspule angeordnet und in ihrer Position der¬ art veränderlich, dass durch eine Positionsänderung der Abgleichspule eine von der Sendespule in die Empfangsspule in¬ duzierte Empfangsspannung veränderbar ist. Durch eine Positionsänderung der Abgleichspule und hierdurch verursachte posi- tive oder negative von der Sendespule in die Empfangsspule induzierte Spannungsanteile ist es somit vorteilhafterweise möglich, auf vergleichsweise einfache und kostengünstige Art und Weise einen Abgleich der Empfangsspannung der Empfangsspule vorzunehmen. So kann beispielsweise eine gewünschte mi¬ nimale Ruhe-Empfangsspannung derart abgeglichen werden, dass durch die Abgleichspule Spannungsanteile mit entgegenwirken- der Phasenlage gleicher Amplitude in die Empfangsspule eingekoppelt werden.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung ist weiterhin insbe¬ sondere dahingehend vorteilhaft, dass sie einen Abgleich bzw. Feinabgleich der Empfangsspannung der zumindest einen Empfangsspule nach Einbau der Sensoreinrichtung in ein Gehäuse bzw. nach einem Verguss der Sensoreinrichtung oder auch noch nach erfolgter Montage der Sensoreinrichtung an ihrem Einsatzort erlaubt. Dabei kann die jeweilige Empfangsspannung auf den gewünschten Wert eingestellt werden, wobei die durch die Abgleichspule gegebene Einstellmöglichkeit vorteilhafter¬ weise sowohl elektrisch als auch mechanisch äußerst robust ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit der Sensoreinrichtung durch die Abgleichspule nicht beeinträch- tigt wird. Vorteilhafterweise stellt die Abgleichspule des Weiteren ein passives Bauelement dar, so dass für einen Ab¬ gleich der Empfangsspannung der Empfangsspule kein aktives Bauelement und somit auch keine entsprechende elektrische Versorgung erforderlich ist.
Im Ergebnis führt die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung da¬ zu, dass der Aufwand für einen Einbau der Sensoreinrichtung in ein Gehäuse reduziert wird. Ursache hierfür ist, dass eine gröbere Voreinstellung der Empfangsspannung der Empfangsspule ausreicht, da anschließend mittels der Abgleichspule ein Ab¬ gleich in Form einer „Feineinstellung" möglich ist. Hierdurch wird somit einerseits der Verwurf bzw. Ausschuss, der in der Produktion durch Toleranzüberschreitung der Empfangsspannung im Ruhezustand entsteht, reduziert; andererseits wird es hierdurch weiterhin ermöglicht, bei einer Sensoreinrichtung in Form eines Radsensors auch noch am Einbauort an der Schie- ne einen Abgleich in einem bereits teilweise oder vollständig montierten Zustand des Radsensors vorzunehmen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Sensor- einrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Realisierung in für sich bekannter Art und Weise eine oder mehrere Sende¬ spulen aufweisen kann. In entsprechender Weise gilt dies auch dafür, dass eine Empfangsspule oder mehrere Empfangsspulen vorgesehen sein können. In Abhängigkeit von ihrer Anordnung sowie ihrer Verschaltung können mehrere Empfangsspulen hierbei mehrere Kanäle, etwa zur Fahrtrichtungserkennung, reali¬ sieren. Alternativ hierzu können auch mehrere Empfangsspulen in Form von Teilspulen zur Störfeldunterdrückung (gegensinnig) verschaltet sein. Sofern die Sensoreinrichtung mehrere voneinander unabhängige Empfangsspulen zwecks Realisierung unterschiedlicher Sensorkanäle aufweist, ist vorteilhafterweise im Bereich jeder dieser Empfangsspulen eine entsprechende Abgleichspule vorgesehen, um einen Abgleich der Empfangsspannung jeder der Empfangsspulen zu ermöglichen. Hinge- gen wird es im Falle miteinander verschalteter Empfangsspulen in der Regel ausreichen, eine einzelne Abgleichspule für ei¬ nen Abgleich der Empfangsspannung vorzusehen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist die Abgleichspule zumindest teilweise innerhalb der Empfangsspule angeordnet und die Position der Abgleichspule entlang einer Längsachse der Empfangsspule ver¬ änderbar. Dies bedeutet, dass die Abgleichspule innerhalb der Empfangsspule entlang deren Längsachse verschiebbar ist.
Hierdurch wird vorteilhafterweise ein vergleichsweise einfa¬ cher und kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung realisiert.
Alternativ zu der zuvor genannten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung auch derart weitergebildet sein, dass die Abgleichspule in Richtung einer Längsachse der Empfangsspule oberhalb oder unterhalb der Empfangsspule ange- ordnet ist und die Position der Abgleichspule in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Empfangsspule veränderbar ist. In Abhängigkeit von dem genauen Aufbau der Sensoreinrichtung kann auch diese Ausführungsform Vorteile aufweisen, etwa im Hinblick darauf, dass keine Änderung im Bereich innerhalb der Empfangsspule erforderlich ist. Weiterhin ist auch diese Aus¬ führungsform auf vergleichsweise einfache Art und Weise rea¬ lisierbar . Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist die Abgleichspule kurzgeschlossen. Dies ist vorteilhaft, da die Abgleichspule somit im Wesentlichen als Transformator wirkt. Dies hat zur Folge, dass Abhängigkeiten von der Stärke des Magnetfelds oder der Umgebungstemperatur vorteilhafterweise vermieden werden. So werden insbesondere keine aktiven Bauelemente oder magnetfeldabhängige Materialien, wie z. B. Ferrit, verwendet, wodurch sich vorteilhafterweise eine hohe Zuverlässigkeit und Robustheit sowohl des Abgleichs als auch der Sensoreinrich- tung ergibt.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass die Abgleichspule in einem Sackloch angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass mögli- che Witterungseinflüsse reduziert werden und eine Verfüllung des Bereichs der Abgleichspule mit Vergussmasse nach erfolg¬ tem Abgleich erleichtert bzw. vereinfacht wird.
Die Ausrichtung der Empfangsspule sowie der Sendespule in Be- zug auf die Bewegungsrichtung kann grundsätzlich auf unterschiedliche, für sich bekannte Art und Weise gegeben sein. Letztlich ist hierbei lediglich zu gewährleisten, dass die Gesamtanordnung zu einer Sensoreinrichtung führt, welche ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung annä- herndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung vorbeibewegendes Objekt zuverlässig detektiert und er- forderlichenfalls zugleich robust gegenüber möglichen Störeinflüssen ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfin- dungsgemäßen Sensoreinrichtung ist die Längsachse der Empfangsspule im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgebildet und die Längsachse der Sendespule im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung ausgerichtet. Dies ist vor¬ teilhaft, da diese für sich bekannte Anordnung, bei der die Empfangsspule sowie die Sendespule vorzugsweise in Bewegungs¬ richtung gesehen hintereinander angeordnet sind, im Hinblick auf bestehende Anforderungen in Bezug auf Zuverlässigkeit und Robustheit der Sensoreinrichtung besonders geeignet und be¬ währt ist.
Grundsätzlich kann es sich bei der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung um eine Sensoreinrichtung zur Detektion von Objekten aus Metall beliebiger Art handeln. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung als Radsensor zum Erfassen einer Magnetfeldänderung ausgebildet, die durch ein Objekt in Form eines sich auf einer Schiene in der Bewegungs¬ richtung in Form der Schienenlängsrichtung annähernden oder in der Schienenlängsrichtung an dem Radsensor vorbeibewegenden Rades verursacht ist. Dies ist vorteilhaft, da Sensorein¬ richtungen in Form von Radsensoren für Anwendungen im Bereich der Eisenbahnsignaltechnik im großen Umfang eingesetzt werden und hierbei besonders hohe Anforderungen an die Zuverlässig- keit sowie die Robustheit bestehen. Hieraus folgt, dass ins¬ besondere für Sensoreinrichtungen in Form von Radsensoren eine Abgleichmöglichkeit der Empfangsspannung der Empfangsspule im montierten Zustand des Spulensystems aus Sende- und Emp¬ fangsspule wünschenswert ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abgleichen einer Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Magnet- feldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung vorbeibewegendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensoreinrichtung zumindest eine wech- selstromgespeiste Sendespule sowie zumindest eine Empfangs¬ spule aufweist.
Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abgleichen einer Sen- soreinrichtung zum Erfassen einer Magnetfeldänderung anzugeben, das flexibel einsetzbar ist und zugleich einen Abgleich der Sensoreinrichtung auf vergleichsweise aufwandsarme und kostengünstige Art und Weise ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im
Bereich der Empfangsspule eine Abgleichspule vorgesehen wird und die Sensoreinrichtung dadurch abgeglichen wird, dass durch eine Positionsänderung der Abgleichspule eine von der Sendespule in die Empfangsspule induzierte Empfangsspannung verändert wird.
Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren entwe¬ der bereits im Rahmen der Herstellung der jeweiligen Sensoreinrichtung durchgeführt werden oder aber auch während oder nach einer Montage der Sensoreinrichtung an ihrem vorgesehenen Einbauort. Hierbei kann die Positionsänderung der Abgleichspule grundsätzlich automatisch, d. h. beispielsweise mittels eines elektrischen Antriebs und einer Steuereinrichtung zum automatischen Abgleichen der Empfangsspannung, er- folgen. Alternativ hierzu kann die Positionsänderung der Abgleichspule jedoch auch manuell durchgeführt werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen denjenigen der erfindungsgemäßen Sensoreinrich- tung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf die jeweilige ent¬ sprechende bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung, so dass auch diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren derart wei¬ tergebildet sein, dass eine zumindest teilweise innerhalb der Empfangsspule angeordnete Abgleichspule verwendet wird und die Sensoreinrichtung durch eine Änderung der Position der Abgleichspule entlang einer Längsachse der Empfangsspule ab¬ geglichen wird.
Alternativ hierzu kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in der Form ausgestaltet sein, dass eine in Richtung einer
Längsachse der Empfangsspule oberhalb oder unterhalb der Emp¬ fangsspule angeordnete Abgleichspule verwendet wird und die Sensoreinrichtung durch eine Änderung der Position der Abgleichspule in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Empfangsspule abgeglichen wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine kurzgeschlossene Ab¬ gleichspule verwendet. Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass eine Sensoreinrichtung abgeglichen wird, die derart aufgebaut ist, dass die Längsachse der Emp¬ fangsspule im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und die Längsachse der Sendespule im Wesent- liehen parallel zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in Abhängigkeit von einem gewünschten Einstellbereich des Abgleichs Abgleichspu- len verwendet, die sich in Bezug auf ihre Windungszahl, ihren Durchmesser und/oder ihre Länge unterscheiden. Dies ist vorteilhaft, da im Rahmen des Abgleichverfahrens der jeweilige Einstellbereich durch den physikalischen Aufbau bzw. die Geometrie der Abgleichspule bestimmt werden kann. Neben den ge¬ nannten Parametern besteht durch eine Variation des Abstands der Abgleichspule zur Empfangsspule eine weitere Möglichkeit, die jeweilige Empfangsspannung der Empfangsspule bzw. deren Einstellbereich zu beeinflussen. Damit erlaubt es das Verfahren vorteilhafterweise, die jeweils verwendete Abgleichspule bzw. Konfiguration an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen, die sich aus den abzugleichenden Toleranzen aus Fertigung oder Montage ergeben.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ablaufen, dass die Abgleichspule nach erfolgtem Abgleich in ihrer Position fixiert wird. Eine entsprechende Fixierung kann beispielsweise durch ein Verkleben der Abgleichspule er¬ folgen und stellt sicher, dass sich die Position der Abgleichspule nach erfolgtem Abgleich nicht mehr ändert.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass der Bereich der Abgleichspule nach erfolgtem Abgleich mit Vergussmasse verfüllt wird. Durch ein entsprechendes Verfüllen des Bereichs der Abgleichspule, d. h. beispielsweise eines Sacklochs, in welchem die Abgleich¬ spule angeordnet ist, erfolgt vorteilhafterweise eine Versie- gelung, durch die Witterungseinflüsse ausgeschlossen werden. Vorzugsweise geschieht dies unter Verwendung eines passenden, temperaturstabilen und elektrisch neutralen Füllstoffs, wobei die Abgleichspule nach erfolgtem Abgleich bzw. erfolgter Justierung fixiert bzw. verklebt und anschließend das entspre- chende Loch versiegelt wird. Dabei soll das Verfüllen des Be¬ reichs der Abgleichspule mit Vergussmasse derart erfolgen, dass durch diese Versiegelung der vorgenommene Abgleich nicht verändert wird, z. B. durch thermische Belastung. Hierbei ist zu beachten, dass ein Nachjustieren nach erfolgter Verfüllung nicht mehr möglich ist, so dass die gesamte Anordnung dauer¬ haft stabil aufgebaut sein muss. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Abgleich bzw. Feinab- gleich der Empfangsspannung der Empfangsspule im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf einen definierten Wert bzw. einen definierten Wertebereich erfolgen kann. Vorzugsweise kann es sich hierbei um einen Nullabgleich handeln, so dass im unbe- einflussten Zustand der Sensoreinrichtung durch die Sendespule keine Empfangsspannung in der Empfangsspule induziert wird . Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen näher erläutert. Hierzu zeigt
Figur 1 in einer schematischen Skizze ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorein- richtung in Form eines Radsensors im montierten Zustand,
Figur 2 in einer schematischen Skizze einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und
Figur 3 in einer schematischen Skizze einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer zu den Figu- ren 1 und 2 alternativen Anordnung einer Abgleichspule .
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit mit identischen Bezugszei- chen gekennzeichnet.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 1 in Form eines Radsensors im montierten Zustand. Dabei ist die Sensor- einrichtung 1 in Form des Radsensors zur Verdeutlichung der Ausrichtung der Spulen der Sensoreinrichtung 1 in schemati- scher Form in einem Zustand gezeigt, in welchem die Sensor- einrichtung 1 an einer Eisenbahnschiene 100 montiert bzw. an¬ geordnet ist.
Die Sensoreinrichtung 1 weist eine Sendespule 10 sowie zwei Empfangsspulen 20 und 30 auf. Dabei sei angenommen, dass es sich bei den Empfangsspulen 20 und 30 dahingehend um vonei¬ nander unabhängige Spulen bzw. Systeme handelt, das durch sie zur Fahrtrichtungserkennung zwei unabhängige Kanäle der Sensoreinrichtung 1 realisiert werden. Dies bedeutet, dass für den Fall, dass sich ein Eisenrad eines Schienenfahrzeugs ent¬ lang der Schiene 100 an der Sensoreinrichtung 1 vorbeibewegt, anhand des zeitlichen Ablaufs des Ansprechverhaltens der Emp¬ fangsspulen 20 und 30 erkannt werden kann, ob sich das betreffende Schienenfahrzeug von links nach rechts oder von rechts nach links an der Sensoreinrichtung 1 vorbeibewegt hat .
Vorsorglich sei darauf hingewiesen, dass in der schematischen Darstellung der Figur 1 ausschließlich diejenigen Komponenten gezeigt sind, die für ein Verständnis der beschriebenen Aus¬ führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erforderlich sind. So sind insbesondere solche Komponenten, die zur Spei¬ sung der Sendespule 10 mit einem Wechselstrom und zur Überwachung der Empfangsspannungen der Empfangsspulen 20 und 30 so- wie zu einer Meldung detektierter Räder erforderlich sind, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die ent¬ sprechenden Schaltungen und Komponenten sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Eisenbahnsignaltechnik bzw. auf dem Gebiet der Radsensoren als solche bekannt, so dass weitergehende diesbe- zügliche Ausführungen an dieser Stelle nicht erforderlich sind .
In Figur 1 ist erkennbar, dass im Bereich der Empfangsspulen 20 und 30 jeweils eine Bohrung bzw. ein Hohlraum 25 bzw. 35 vorgesehen ist. Alternativ zu der Darstellung der Figur 1 könnte es sich bei dem entsprechenden Hohlraum 25 bzw. 35 insbesondere auch um eine Sackbohrung bzw. ein Sackloch handeln .
Weiterhin ist in Figur 1 erkennbar, dass im Bereich der Boh- rungen 25, 35 jeweils eine Abgleichspule 40, 50 vorgesehen ist. Durch eine Positionsänderung der jeweiligen Abgleichspule 40 bzw. 50, deren Richtung in Figur 1 durch entsprechende Pfeile 45 bzw. 55 angedeutet ist, ist es hierbei möglich, ei¬ ne von der wechselstromgespeisten Sendespule 10 in die Emp- fangsspulen 20 bzw. 30 induzierte Empfangsspannung zu verändern. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, für jede der beiden Empfangsspulen 20, 30 einen Abgleich der jeweiligen Empfangsspannung auf einen vorgesehenen Wert vorzunehmen. Dies kann beispielsweise in Form eines Nullabgleichs geschehen.
In Figur 1 ist somit eine Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Sensoreinrichtung skizziert, bei der die Abgleichspulen 40, 50 zumindest teilweise innerhalb der jeweiligen Empfangs- spule 20, 30 angeordnet sind und die Positionen der Abgleich¬ spulen 40, 50 entlang einer Längsachse der jeweiligen Empfangsspule 20 bzw. 30 veränderbar sind.
Hinsichtlich der Anordnung der Sendespule 10 sowie der Emp- fangsspulen 20 und 30 in Bezug auf eine durch die Schiene 100 definierte Bewegungsrichtung zeichnet sich die Spulenanord¬ nung gemäß Figur 1 dadurch aus, dass die Längsachsen der Empfangsspulen 20, 30 im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet sind, während die Längsachse der Sende- spule 10 im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung, d. h. parallel zur Schienenlängsrichtung, ausgerichtet ist. Da¬ rüber hinaus sind die Sendespule 10 sowie die Empfangsspulen 20 und 30 bei der Anordnung gemäß Figur 1 in Schienenlängs¬ richtung betrachtet hintereinander auf einer gemeinsamen ho- rizontalen Linie angeordnet. Alternativ hierzu könnten die Spulen 10, 20, 30 jedoch auch teilweise versetzt zueinander oder ggf. auch im Vergleich zu der gezeigten Anordnung gekippt angeordnet sein.
Im Folgenden soll die Funktionsweise der Abgleichspulen 40, 50 anhand Figur 2 näher erläutert werden.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Skizze einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Konkret sind in Figur 2 hierbei ledig- lieh die Empfangsspule 20, die Bohrung bzw. der Hohlraum 25 sowie die innerhalb dieses Hohlraums 25 angeordnete Abgleich¬ spule 40 dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass die beiden Enden der Abgleichspule 40 kurzgeschlossen sind. Dies bietet den Vorteil, dass die Empfangsspannung der Empfangsspule 20 durch die Abgleichspule 40 im Wesentlichen basierend auf ei¬ nem transformatorischen Wirkprinzip beeinflusst wird. Vorteilhafterweise ist hierbei die Abgleichspule 40 bzw. der sie umgebende Bereich frei von aktiven Bauelementen sowie von magnetfeldabhängigen Materialien, wie z. B. Ferrit, wodurch eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Robustheit erzielt wird .
Ein Abgleich der Empfangsspannung der Empfangsspule 20 erfolgt nun derart, dass von der in Figur 2 nicht dargestellten wechselstromgespeisten Sendespule eine Empfangsspannung in der Empfangsspule 20 induziert wird. Dabei ist die Empfangs¬ spule 20 ebenso wie die Empfangsspule 30 gemäß Figur 1 vor¬ teilhafterweise derart zu der Sendespule 10 angeordnet, dass sie ohne Feldverzerrung von außen, d. h. im unbeeinflussten Zustand der Sensoreinrichtung, eine minimale Empfangsspannung liefert .
Mittels einer Bewegung bzw. Positionsänderung der Abgleichspule 40 in der durch das Bezugszeichen 45 gekennzeichneten Richtung ist es nun vorteilhafterweise möglich, einen Ab¬ gleich bzw. Feinabgleich der Empfangsspannung der Empfangsspule 20 vorzunehmen. Vorzugsweise geschieht dies bereits bei Herstellung der Sensoreinrichtung im Werk, in welchem Fall die Abgleichspule 40 im montierten Zustand der Sensoreinrichtung ggf. hinsichtlich ihrer Position nicht mehr veränderbar ist. Im Rahmen des Abgleichs erfolgt hierbei durch eine ent- sprechende Änderung der Position der Abgleichspule 40 eine
Einstellung der Empfangsspannung der Empfangsspule 20 auf einen definierten Wert, wobei vorzugsweise ein Nullabgleich, d. h. eine Einstellung auf eine Spannung von 0 V, erfolgen kann. Nach erfolgtem Abgleich wird die Abgleichspule 40 vorzugswei¬ se in ihrer Position fixiert, was beispielsweise durch ein Verkleben der Abgleichspule 40 erfolgen kann. Anschließend erfolgt vorteilhafterweise ein Verfüllen des Hohlraums 25 mittels einer Vergussmasse, um das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit zu verhindern und eine dauerhafte Stabilität zu gewährleisten .
Sofern ein entsprechender Abgleich mittels der Abgleichspule 40 erst im Rahmen der Montage der Sensoreinrichtung an der Schiene erfolgt, so kann die Abgleichspule 40 beispielsweise durch ein Einschrauben verstellbar sein, wobei im abgeglichenen bzw. justierten Zustand eine erneute Verstellung im Betrieb der Sensoreinrichtung zu vermeiden ist. Nach erfolgtem Abgleich kann ggf. zusätzlich noch eine Isolierung sowie eine Abdeckung des Hohlraums 25 etwa mittels eine Abdeckkappe er¬ folgen .
Es sei darauf hingewiesen, dass in Abhängigkeit von einem ge¬ wünschten Einstellbereich und den jeweiligen Anforderungen sowie Gegebenheiten im Rahmen des Abgleichs Abgleichspulen 40 unterschiedlicher Geometrie verwendet werden können. Dies bedeutet, dass sich die entsprechenden Abgleichspulen 40, insbesondere in Bezug auf ihre Windungszahl, ihren Durchmesser und/oder ihre Länge unterscheiden können.
Figur 3 zeigt in einer schematischen Skizze einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer zu den Figuren 1 und 2 alterna¬ tiven Anordnung einer Abgleichspule.
Die Sensoreinrichtung gemäß Figur 3 bzw. der dargestellte Ausschnitt derselben unterscheidet sich hierbei dahingehend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, dass eine Ab¬ gleichspule 60 vorgesehen ist, die in Richtung einer Längs¬ achse der Empfangsspule 20 oberhalb derselben angeordnet ist. Ein Abgleich der Empfangsspannung der Empfangsspule 20 ist hierbei dadurch möglich, dass die Position der Abgleichspule 60 in einer mit dem Bezugszeichen 65 gekennzeichneten Richtung innerhalb eines entsprechenden Hohlraums bzw. einer ent¬ sprechenden Bohrung 70 verändert wird. Während in Figur 3 hierbei unter Berücksichtigung der Darstellung in Figur 1 ei- ne Änderung der Position bezogen auf die Schienenlängsrichtung angedeutet ist, so kann die entsprechende Positionsände¬ rung grundsätzlich jedoch generell in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Empfangsspule 60 erfolgen, das heißt bei einer Konfiguration entsprechend Figur 1 auch dadurch, dass die Position der Abgleichspule 60 zur Empfangsspule 20 senk¬ recht zur Schienenlängsrichtung variiert wird.
Im Übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß Figur 3 hinsichtlich ihrer Vorteile sowie des ermöglichten Abgleichver- fahrens im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur 2.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfah- rens weisen diese insbesondere den Vorteil auf, dass sie eine flexible und vergleichsweise aufwandsarme und kostengünstige Abgleichmöglichkeit für die Empfangsspannung der Empfangsspu¬ le 20 bzw. für die Empfangsspannungen der Empfangsspulen 20, 30 der Sensoreinrichtung schaffen.
Im Ergebnis führt dies vorteilhafterweise dazu, dass sich die Herstellung entsprechender Sensoreinrichtungen vereinfacht, da Ungenauigkeiten bei der Positionierung bzw. dem Einbau der Sendespule 10 bzw. der Empfangsspulen 20 und 30 in ein Gehäuse der Sensoreinrichtung nachträglich durch einen entsprechenden Abgleich korrigiert werden können. Ursache hierfür ist, dass eine vergleichsweise grobe Voreinstellung der je¬ weiligen Empfangsspannung ausreicht, da anschließend noch ein Abgleich bzw. eine Feineinstellung von außen mittels der jeweiligen Abgleichspule 40, 50 möglich ist. Hierdurch wird folglich der Ausschuss im Rahmen der Produktion aufgrund von Toleranzüberschreitungen der Empfangsspannung im Ruhezustand reduziert. Gleichzeitig oder alternativ hierzu wird auch eine Möglichkeit geschaffen, einen Abgleich bzw. eine Feineinstellung im bereits montierten Zustand am Einbauort, etwa an der Schiene, vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sen- soreinrichtung (1) annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung (1) vorbeibewegendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensoreinrichtung (1) zumindest eine wechselstromgespeiste Sendespule (10) sowie zumindest eine Empfangsspule (20, 30) aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
im Bereich der Empfangsspule (20, 30) eine Abgleichspule (40, 50) vorgesehen ist, wobei durch eine Positionsänderung der Abgleichspule (40, 50) eine von der Sendespule (10) in die Empfangsspule (20, 30) induzierte Empfangsspannung veränder- bar ist.
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die Abgleichspule (40, 50) zumindest teilweise innerhalb der Empfangsspule (20, 30) angeordnet ist und
- die Position der Abgleichspule (40, 50) entlang einer
Längsachse der Empfangsspule (20, 30) veränderbar ist.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die Abgleichspule (40, 50) in Richtung einer Längsachse der Empfangsspule (20, 30) oberhalb oder unterhalb der Empfangsspule (20, 30) angeordnet ist und
- die Position der Abgleichspule (40, 50) in einer Ebene
senkrecht zur Längsachse der Empfangsspule (20, 30) verän¬ derbar ist.
4. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Abgleichspule (40, 50) kurzgeschlossen ist.
5. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abgleichspule (40, 50) in einem Sackloch angeordnet ist.
6. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die Längsachse der Empfangsspule (20, 30) im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und
- die Längsachse der Sendespule (10) im Wesentlichen paral¬ lel zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist.
7. Sensoreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Sensoreinrichtung (1) als Radsensor zum Erfassen einer Magnetfeldänderung ausgebildet ist, die durch ein Objekt in Form eines sich auf einer Schiene (100) in der Bewegungsrich- tung in Form der Schienenlängsrichtung annähernden oder in der Schienenlängsrichtung an dem Radsensor vorbeibewegenden Rades verursacht ist.
8. Verfahren zum Abgleichen einer Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung, die durch ein sich in einer Bewegungsrichtung der Sensoreinrichtung (1) annäherndes oder in der Bewegungsrichtung an der Sensoreinrichtung (1) vorbeibewegendes Objekt verursacht ist, wobei die Sensorein¬ richtung (1) zumindest eine wechselstromgespeiste Sendespule (10) sowie zumindest eine Empfangsspule (20, 30) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- im Bereich der Empfangsspule (20, 30) eine Abgleichspule (40, 50) vorgesehen wird und
- die Sensoreinrichtung (1) dadurch abgeglichen wird, dass durch eine Positionsänderung der Abgleichspule (40, 50) eine von der Sendespule (1) in die Empfangsspule (20, 30) induzierte Empfangsspannung verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- eine zumindest teilweise innerhalb der Empfangsspule (20, 30) angeordnete Abgleichspule (40, 50) verwendet wird und - die Sensoreinrichtung (1) durch eine Änderung der Position der Abgleichspule (40, 50) entlang einer Längsachse der Empfangsspule (20, 30) abgeglichen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- eine in Richtung einer Längsachse der Empfangsspule (20, 30) oberhalb oder unterhalb der Empfangsspule (20, 30) an¬ geordnete Abgleichspule (40, 50) verwendet wird und
- die Sensoreinrichtung (1) durch eine Änderung der Position der Abgleichspule (40, 50) in einer Ebene senkrecht zu ei¬ ner Längsachse der Empfangsspule (20, 30) abgeglichen wird .
11. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine kurzgeschlossene Abgleichspule (40, 50) verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Sensoreinrichtung (1) abgeglichen wird, die derart aufgebaut ist, dass die Längsachse der Empfangsspule (20, 30) im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und die Längsachse der Sendespule (10) im Wesentlichen paral- lel zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in Abhängigkeit von einem gewünschten Einstellbereich des Ab- gleichs Abgleichspulen (40, 50) verwendet werden, die sich in Bezug auf ihre Windungszahl, ihren Durchmesser und/oder ihre Länge unterscheiden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Abgleichspule (40, 50) nach erfolgtem Abgleich in ihrer Position fixiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Bereich der Abgleichspule (40, 50) nach erfolgtem gleich mit Vergussmasse verfüllt wird.
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