ES2255291T3 - Metodo de operacion de aparatos de control. - Google Patents

Abstract

Un método de operación de aparatos de control, que comprende las etapas de: (a) disponer al menos una porción de objetivo (12) eléctricamente conductor, con relación a medios de bobina (28) eléctricamente conductora de un sensor de posición en forma de dispositivo (14) de inducción de pulso electromagnético, de modo que proporciona una señal cuya caída se ralentiza en relación a lo que habría sido en caso de que el objetivo eléctricamente conductor hubiera estado ausente, de modo que la señal es indicativa de un atributo de la posición de la porción de objetivo (12) en relación con los medios de bobina (28); (b) suministrar pulsos eléctricos desde medios (32) de generación de pulsos eléctricos del dispositivo electromagnético (14), hasta los medios de bobina (28); (c) medir la tensión a través de los medios de bobina (28) en un intervalo predeterminado después de cada pulso mediante medios (36) de medición de tensión conectados a los medios de control (28), para proporcionar dicha señal, y(d) enviar dicha señal hasta medios de control (16) que responden en dependencia de esa señal, que se caracteriza porque el método comprende las siguientes etapas adicionales: (e) utilizar la auto-inductancia de los medios de bobina (28) para provocar que la tensión a través de la misma caiga hasta un valor negativo de una magnitud que excede considerablemente a la tensión que tenía inicialmente; (f) medir posteriormente la tensión a través de los medios de bobina (28) mediante los medios (36) de medición de tensión en un instante en el que la energía de excitación se ha extinguido.

Description

Método de operación de aparatos de control.

La presente invención se refiere a un método de operación de aparatos de control según se establece en la parte pre-caracterizadora de la reivindicación 1 que se acompaña, es decir, un método de operación de aparatos de control que comprende las etapas de:

(a)

disponer al menos una porción de objetivo eléctricamente conductor, en relación con medios de bobina eléctricamente conductora de un sensor de posición en forma de dispositivo electromagnético, con el fin de proporcionar una señal cuya caída se ralentiza en relación con lo que habría sido en caso de ausencia del objetivo eléctricamente conductor, de modo que la señal es indicativa de un atributo de la posición de la porción de objetivo en relación con los medios de bobina;

(b)

suministrar pulsos eléctricos desde medios de generación de pulsos eléctricos del dispositivo electromagnético, hasta los medios de bobina;

(c)

medir la tensión a través de los medios de bobina en un intervalo predeterminado después de cada pulso mediante medios de medición de tensión conectados a los medios de control para proporcionar dicha señal, y

(d)

enviar dicha señal hasta medios de control que responden en dependencia de esa señal.

Un aparato de ese tipo se encuentra descrito en el documento US-A-5.712.563. Este aparato comprende un dispositivo convencional de inductancia variable.

La presente invención pretende proporcionar aparatos con precisión mejorada.

En consecuencia, la presente invención está dirigida a un método de operar aparatos de control según se establece en la reivindicación 1 que se acompaña, especialmente en relación con los detalles que caracterizan a la misma, es decir, el método que se expone en el párrafo de apertura de la presente descripción, en el que el dispositivo electromagnético es un dispositivo de inducción de pulso, y en el que el método comprende las siguientes etapas adicionales:

(e)

utilizar la auto-inductancia de los medios de bobina para provocar que la tensión a través de la misma caiga hasta un valor negativo de una magnitud que excede considerablemente a la tensión que tenía inicialmente;

(f)

medir posteriormente la tensión a través de los medios de bobina mediante medios de medición de tensión en un instante en el que la energía de excitación se ha extinguido gradualmente.

El dispositivo de inducción de pulso puede comprender al menos dos porciones de bobina que están separadas una de otra, o que divergen una de otra, definiendo las porciones un volumen con las porciones de bobina circundando a ese volumen, y extendiéndose el último entre esas porciones, siendo la porción de objetivo y/o las porciones de bobina móviles mientras la porción de objetivo se mantiene dentro de ese volumen, estando los medios de generación de pulso eléctrico conectados a ambas de dichas al menos dos porciones de bobina, para suministrar pulsos eléctricos a las mismas, y estando los medios de medición conectados a ambas de dichas al menos dos porciones de bobina para proporcionar una medición de la tensión u otro parámetro eléctrico a través de las porciones de bobina, y de ese modo proporcionar una señal indicativa de un atributo de la posición de la porción de objetivo dentro de dicho volumen en relación con las porciones de bobina.

La porción de objetivo puede ser móvil. La misma puede ser fija en relación con un pedal acelerador del aparato de control, comprendiendo el aparato de control un motor, y comprendiendo los medios de control un dispositivo para variar la velocidad del motor dependiendo de la señal que recibe desde el dispositivo de inducción de pulso.

Con preferencia, las al menos dos porciones de bobina pueden ser porciones separadas de una única bobina, que con preferencia sea alargada a lo largo de su eje de arrollamiento o alternativamente en la dirección transversal a su eje de arrollamiento.

Ventajosamente, las dos porciones de bobina citadas pueden ser energizables independientemente, y los medios de generación de pulso eléctrico pueden ser tales que apliquen pulsos a las dos porciones alternadamente, de tal manera que no exista suministro de ningún pulso a una de las porciones de bobina cuando la otra esté siendo energizada, y viceversa, y, de tal manera que exista un período de retardo entre cada pulso para permitir que la tensión u otro parámetro a través de cada porción de bobina, pueda ser medido sin interferencia de la otra porción de bobina.

Con preferencia, cada porción de bobina tiene forma de cuadrilátero con ángulos rectos.

Con preferencia, partes respectivas de las dos porciones de bobina, son adyacentes o contiguas, y con preferencia las dos porciones de bobina se disponen formando un ángulo comprendido en la gama de 50º a 170º una con la otra, con preferencia en la gama de 95º a 150º, y más preferiblemente alrededor de 100º. Esto proporciona el beneficio de una señal de salida desde el dispositivo de inducción que es sustancialmente lineal con respecto a un desplazamiento relativo de dicha porción de objetivo conductor eléctricamente, en una dirección que es transversal a la de dichos lados contiguos.

Con ello, es posible obtener una gama de movimiento con una respuesta lineal para la porción de objetivo que es cuatro veces la de una disposición de bobina simple, mientras que la disposición de bobina podría ser tan grande como no más de una vez y media.

El formato de las dos bobinas permite que se pueda construir un sensor compacto, y en particular reduce el tamaño de las bobinas. Esto es altamente beneficioso al evitar una influencia significativa de los materiales que circundan al sensor en uso, por ejemplo montando soportes y bastidores estructurales metálicos. Las bobinas no pueden distinguir inherentemente entre un objetivo previsto y cualquier otro material conductor dentro de la gama, pero las bobinas pequeñas reducen esta gama.

Además, el formato de las dos bobinas proporciona una anulación de tales efectos de interferencia donde ambas bobinas se ven afectadas. Se obtiene la anulación completa si tales efectos de interferencia son iguales en cada una de las bobinas.

El efecto combinado de bobinas pequeñas y de tendencia a anular efectos de interferencia, permite típicamente que se monte un sensor de doble bobina sin apantallar, directamente en estructuras de acero con mínimas restricciones.

Las bobinas tienen forma de antena, y manteniendo pequeñas las bobinas, se reduce sustancialmente la recepción de interferencias electromagnéticas.

El efecto de anulación permite también la incorporación de un apantallamiento metálico de ajuste apretado dentro del sensor donde los efectos de interferencia externa (estructurales o electromagnéticos) serían en otro caso inaceptables.

Los atributos de posición en dos grados de libertad de movimiento relativo de la porción de objetivo, pueden ser averiguados si el sensor de posición posee dos pares de porciones de bobina, teniendo cada par las características de dichas al menos dos porciones de bobina, y estando los dos pares dispuestos ortogonalmente en relación cada uno con el otro.

Con preferencia, la porción de objetivo es hueca, y el movimiento relativo es posible entre la porción de objetivo y la porción de bobina, permaneciendo la porción de bobina en el interior de la porción de objetivo, cuando el sensor está en uso. Tales construcciones son habituales para la instrumentación de cilindros neumáticos e hidráulicos.

Se apreciará que la porción o porciones de bobina y/o la porción de objetivo, pueden ser móviles.

Ejemplos de aparatos y de sensores de posición realizados de acuerdo con la presente invención, van a ser descritos ahora con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1 es una representación esquemática de un aparato de control que materializa la presente invención;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de partes de otro aparato que materializa la invención;

La Figura 3 es un gráfico explicativo;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de otro aparato modificado que materializa la presente invención;

La Figura 5 es un gráfico explicativo;

Las Figuras 6a a 6e muestran, respectivamente, vistas lateral, de fondo, extrema, superior y en perspectiva de parte de un sensor de posición del aparato de control mostrado en la Figura 1;

Las Figuras 7 y 8 muestran gráficos explicativos;

La Figura 9 muestra un diagrama de circuito de bloques de la circuitería eléctrica para una de las bobinas de la parte de sensor de posición mostrada en las Figuras 6a a 6e;

La Figura 10 muestra un gráfico explicativo adicional;

La Figura 11 muestra un diagrama de circuito adicional del aparato de control mostrado en la Figura 1;

La Figura 12 muestra la circuitería de las Figuras 9 y 11 con mayor detalle;

Las Figuras 13a y 13b muestran vistas lateral y extrema de una construcción alternativa a la parte mostrada en las Figuras 6a a 6e;

Las Figuras 14a a 14e muestran modificaciones posibles en la parte mostrada en las Figuras 6a a 63, siendo las Figuras con la misma letra vistas
correspondientes;

La Figura 15 muestra una vista en perspectiva de otro aparato modificado que materializa la presente invención;

La Figura 15a muestra una vista en perspectiva de una parte modificada del aparato mostrado en la Figura 15;

Las Figuras 16 y 19 muestran otras realizaciones respectivas de la presente invención en forma esquemática;

La Figura 17 muestra una vista en perspectiva de partes de otro aparato realizado de acuerdo con la presente invención, y

Las Figuras 18 y 20 a 22 muestran otras vistas respectivas, en perspectiva, de otras realizaciones respectivas de la presente invención.

El aparato de control mostrado en la Figura 1 comprende un pedal acelerador 10 que posee una porción de objetivo 12 de metal ferroso, eléctricamente conductor, acoplado físicamente al mismo, un sensor de posición 14 en relación de proximidad cercana con la porción 12 eléctricamente conductora, y un control 16 de alimentación de combustible conectado a un motor 18 para variar la velocidad del mismo.

La depresión del pedal 10 provoca un movimiento lineal de la porción 12 eléctricamente conductora, el cual es detectado por el sensor de posición 14, cuya salida es recibida por los medios 16 de control de alimentación de combustible que, como resultado de ello, incrementan la velocidad de este último. Sin embargo, no existe desgaste entre la porción 12 eléctricamente conductora y el sensor 14 debido a que no existe ningún contacto físico o conexión entre ambos.

Una forma simple de las partes del aparato que se muestra en la Figura 1, ha sido representada en la Figura 2, comprendiendo una varilla alargada como porción de objetivo 12, y una sola bobina entrelazada 14a de forma generalmente cuadrada como parte del sensor de posición 14. La respuesta del aparato se ha representado en el eje vertical, frente a la posición axial lineal de la porción de objetivo 12 a lo largo del eje sobre el eje horizontal de la Figura 3.

Las Figuras 4 y 5 corresponden, respectivamente, a las Figuras 2 y 3, pero con una porción de objetivo 12 ahusada. El gráfico muestra un grado de linealidad más alto para un desplazamiento mayor.

Las Figuras 6a a 6e muestran partes del sensor 14 y su posición relativa con relación a la porción 12 eléctricamente conductora de otra forma del aparato mostrado en la Figura 1, con mayor detalle. Así, la parte del sensor mostrada en estas Figuras comprende una caja hueca 20 de nailon u otro material plástico eléctricamente no conductor, moldeado con la forma de una caja abierta por el fondo.

La caja es alargada en general. Una primera ranura transversal 22 ha sido mecanizada a través de la parte exterior de la porción superior de la caja. En cada lado de la caja, por el exterior de la misma, se han mecanizado dos ranuras inclinadas 24 que se extienden hacia abajo desde un extremo de la ranura 22 hasta las esquinas respectivas de la caja, siendo el ángulo entre las dos ranuras 24 de aproximadamente 100º. Finalmente, existen dos ranuras extremas 28 mecanizadas a través del fondo de las paredes extremas de la caja 20.

Dos arrollamientos 28 de filamento de cobre u otro hilo eléctricamente conductor, se encuentran arrollados alrededor de la caja, siendo cada arrollamiento generalmente rectangular con un lado del rectángulo asentado en la ranura 22, estando el lado opuesto de uno de los arrollamientos en una de las ranuras 26, y estando el lado opuesto del otro arrollamiento en la otra ranura 26, con los otros lados de los arrollamientos asentados en las ranuras inclinadas 24. De este modo, los dos arrollamientos 28 divergen uno del otro, desde sus lados contiguos, y estando ambos asentados en la ranura 22, formando un ángulo de alrededor de 100º entre ellos.

Según puede verse a partir de la Figura 6e, la porción 21 eléctricamente conductora posee un extremo superior recibido en el interior de la caja 20 sin tocar ninguna parte de esa caja, estando este extremo dentro de un volumen definido por los arrollamientos 28. Los arrollamientos circundan a ese volumen, y el volumen se extiende entre los arrollamientos.

La Figura 7 muestra la salida representada gráficamente respecto a la posición de objetivo cuando este último es compuesto, proporcionando dos porciones de objetivo que están físicamente fijadas en posición relativa una con la otra, y que están provistas de porciones de bobina respectivas diferentes, cuyas salidas se restan. Las diferentes curvas muestran posiciones relativas diferentes de las dos porciones de objetivo, de las que una puede verse que proporciona una salida sustancialmente lineal durante la gama de movimiento completa. Esto se ha mostrado también en la Figura 8, donde el objetivo compuesto está fijado a un pedal acelerador, y la salida en voltios ha sido mostrada como función de la rotación del pedal en grados.

El diagrama de circuito de bloques que se muestra en la Figura 9, representa la circuitería utilizada junto con uno de los arrollamientos 28. Éste comprende un reloj de sistema 30 conectado para el suministro de pulsos de reloj a un generador de pulso 32. Éste suministra un pulso de conmutación de 80 \mus a un conmutador 34 de modo que, durante ese tiempo, el conmutador se cierra y la tensión de alrededor de 5 voltios se conecta a un extremo del arrollamiento 28, estando el otro a tierra. También conectados a través de la bobina se encuentran los medios 38 de medición de tensión que comprenden un amplificador diferencial 38, un conmutador 40 y un amplificador separador 42 conectado en serie con el otro, siendo extraída una señal de salida 44 desde la salida del amplificador separador 42, estando la entrada positiva del amplificador diferencial conectada al extremo que no está a tierra del arrollamiento 28, y estando la entrada negativa del amplificador diferencial conectada a un punto entre dos resistores 46 y 48 conectados en serie, que constituyen una realimentación desde el amplificador separador 42 y que está conectada a tierra. La conexión positiva con el amplificador diferencial 38 se ha conectado también a tierra por medio de un resistor 50.

Un retardo de tiempo 52 ha sido conectado también al generador de pulso 32, y un generador de pulso 54 que genera un pulso de aproximadamente 3 \mus ha sido conectado para que reciba un señal procedente de un retardo 52 y provocar que el conmutador 40 sea cerrado durante ese período de pulso.

La circuitería según se muestra en la Figura 9, ha sido prevista para cada bobina 28. Esa circuitería se encuentra representada en la Figura 11 mediante la caja etiquetada con 60 para uno de los arrollamientos 28, y mediante la caja etiquetada con 62 para el otro arrollamiento 28. Éstos pueden estar conectados a una salida común 64, que dispone de un condensador de alisamiento 66, para proporcionar una salida global que es, en efecto, la medición proporcionada por uno de los arrollamientos restada de la del otro. Esto proporciona una salida lineal en general, en proporción al desplazamiento lineal de la porción 12 eléctricamente conductora en el interior de la caja 20.

De este modo, cuando el aparato está en uso, la circuitería mostrada en la Figura 9 opera respecto a cada arrollamiento 28 con los pulsos que son transmitidos a los dos arrollamientos 28 de manera asíncrona, de modo que cuando uno está energizado, el otro no lo está, y viceversa, y de tal modo que existe un período de retardo entre cada pulso cuando ninguno de los arrollamientos está energizado para evitar una medición por parte de uno de los bobinados que interfiera con la del otro.

Considerando la actuación de la circuitería mostrada en la Figura 9 para uno de los arrollamientos 28, el reloj de sistema 30 provoca que el generador de pulso 32 cierre el conmutador 32 durante un período de aproximadamente 80 \mus. Esto energiza el arrollamiento 28 durante ese período de tal modo que la tensión a través del arrollamiento tiene una función escalón como se muestra en el gráfico de la Figura 10. Cuando este pulso termina en el instante t0 de la Figura 10, la autoinductancia del arrollamiento 28 provoca que la tensión a través de éste caiga bruscamente hasta un valor negativo de una magnitud que excede en 5 voltios la que tenía inicialmente, después de lo cual, en el instante t1, empieza a elevarse de nuevo y alcanza el valor cero aproximadamente en el instante t2 siguiendo una curva exponencial C1 entre el instante t1 y el instante t2. Sin embargo, con la presencia de la porción 12 eléctricamente conductora, sigue la curva discontinua C2, en la que el descenso de una tensión negativa a través del arrollamiento 28 se ralentiza de modo que la tensión no llega de nuevo a cero hasta alrededor del instante t3, mucho después del instante t2. La medición real de esta influencia del descenso, es medida por la parte de la circuitería que se ha mostrado en la caja 36 de la Figura 3. De ese modo, el conmutador 40 recibe el pulso que lo cierra durante alrededor de 3 \mus, aproximadamente 10 \mus después de que el arrollamiento 28 fuera desenergizado (en cuyo instante la energía de excitación se ha extinguido totalmente). Esto proporciona, no obstante, una medición de la tensión a través del arrollamiento 28 en el instante 14, alrededor de 20 \mus después del instante t0 y durante un período de alrededor de 3 \mus.

La señal presente en la salida 54 se suministra al control 16 de alimentación de combustible que se ha mostrado en la Figura 1, el cual hace variar a su vez la velocidad del motor 18 de manera sustancialmente lineal con respecto al desplazamiento del pedal acelerador 10.

La Figura 12 muestra la circuitería de las Figuras 9 y 11 con mayor detalle, con las partes correspondientes de la circuitería de las Figuras portando los mismos números de referencia, salvo donde una parte de la circuitería de la Figura 12 se refiere a uno de los arrollamientos 28, que se ha dotado del sufijo "a", y donde una parte de la circuitería de la Figura 12 se refiere al otro arrollamiento 28, que posee el sufijo "b".

En la modificación del sensor de posición que se muestra en las Figuras 13a y 13b, la caja 20 ha sido sustituida por un cilindro 70 hueco, con separadores 72 y una bobina simple alargada 74 arrollada alrededor del cilindro 70 con ranuras adecuadas (no representadas) que se han formado en los separadores 72 para permitir que el arrollamiento sea continuo a lo largo de la longitud del cilindro 70. En este caso, la porción 12 móvil eléctricamente conductora (no representada en las Figuras 13a y 13b), se extendería hacia el interior del cilindro 70, sin tocarlo, y se movería en su dirección longitudinal.

La modificación en el sensor de posición que se muestra en las Figuras 14a a 14e, comprende un incremento de anchura de la caja 20, y la provisión de dos pares de arrollamientos, estando cada par arrollado sustancialmente de la misma manera que en los dos arrollamientos de la parte de sensor de posición mostrada en las Figuras 6a a 6e, y estando cada par dispuesto ortogonalmente al otro par. Los números de referencia utilizados en las Figuras 14a a 14e corresponden a los utilizados en las Figuras 6a a 6e. Se apreciará que con una construcción de ese tipo, se puede determinar la posición de la porción 12 eléctricamente conductora con respecto a dos grados de libertad, de modo que es posible determinar la posición de la porción 12 eléctricamente conductora tanto a lo largo de la longitud de la caja 20 como también a través de su anchura. Una aplicación de ese tipo para tal sensor de posición, consiste en determinar tanto la posición relativa a lo largo de dos ejes ortogonales de un joystick, siendo las salidas del sensor de posición utilizadas para posicionar una herramienta y/o una mesa de máquina herramienta según ambos ejes ortogonales, como para variar la velocidad de movimiento de la herramienta y/o de la mesa de máquina herramienta en esas direcciones. En otra aplicación, un joystick de ese tipo equipado con tal sensor de posición podría ser utilizado para controlar un vehículo o un juguete controlados por radio.

El lector puede imaginar numerosas variaciones y modificaciones en las realizaciones ilustradas sin que el resultado caiga fuera del alcance de la presente invención. Por ejemplo, la caja 20 con las bobinas 28 puede estar encerrada en una carcasa de aluminio o cobre para minimizar el efecto de los campos externos mientras se permite que se realicen mediciones útiles.

Otras variaciones y modificaciones van a ser descritas ahora con referencia a las Figuras 15 a 22.

El aparato modificado que se muestra en la Figura 15, tiene porciones 14a en forma de bobina, una principal de las cuales es alargada transversalmente a su eje de arrollamiento, y con dos porciones extremas de bobina que se solapan con los extremos de la porción de bobina alargada principal, siendo esta última móvil hacia, y hacia fuera de, una porción 12 de objetivo tubular. Esta última puede ser modificada de modo que tenga forma de U invertida como se ha representado en la Figura 15a.

En el aparato modificado de la Figura 16, la bobina 14a es también alargada y la porción 12 de objetivo es tubular, siendo un vástago de pistón hueco de una disposición de pistón y cilindro, de modo que el aparato del que forman parte las porciones de bobina y de objetivo, determina la posición del vástago de pistón de esta disposición.

La Figura 17 muestra una construcción posible para la bobina 14a en forma de dos porciones de bobina separadas, que poseen un eje de arrollamiento común, y que están conectadas eléctricamente en serie una con otra. Estas bobinas permiten una construcción global corta.

La Figura 18 muestra una construcción que posee dos bobinas 14a que están separadas, teniendo un eje de arrollamiento común, pero estando conectadas por separado a un sensor de posición (no representado en la Figura 18), de modo que proporciona señales que son restadas una de otra para proporcionar una respuesta sustancialmente lineal, estando aquella incrementada por la porción de objetivo 12, la cual es compuesta y posee dos extremos ahusados, cada uno de ellos móvil hacia, y hacia fuera de, los volúmenes circundados respectivamente por las porciones de bobina.

En el aparato del que se ha representado una parte en la Figura 19, las bobinas 14a están dispuestas según se muestra en la Figura 18, pero la porción de objetivo comprende una bola de acero 12, la cual es libre de rodar sobre parte de un plato esférico 90, de modo que el aparato está capacitado para medir la inclinación, y podrá comprender un conmutador de inclinación. Esta disposición puede estar encerrada, estar dentro de aceite, para lubricación amortiguación.

En la disposición de la Figura 20, las bobinas 14a están situadas una a lo largo de la otra con los ejes respectivos de arrollamiento paralelos uno con otro, y la porción de objetivo 12 es de nuevo compuesta, comprendiendo un yugo con un extremo ahusado en el eje de una de las bobinas 14a y otro extremo ahusado en el eje de la otra bobina 14a, estando el yugo dispuesto de modo que sea linealmente móvil a lo largo de una dirección paralela a los ejes de bobina, extendiéndose los extremos de la porción de objetivo 12 en direcciones opuestas de modo que según se aproxima uno a su bobina 14a, el otro abandona su bobina 14a mientas se desplaza en la misma dirección, y viceversa. El mismo efecto puede ser alcanzable con un movimiento del yugo alrededor de un eje que se desplaza desde las bobinas y que es paralelo con una línea que pasa a través de los centros de los bobinas 14a.

En la modificación que se muestra en la Figura 21, el yugo es semicircular en general, con sus extremos generalmente en los centros respectivos de las bobinas 14a, siendo el movimiento posible del yugo un movimiento oscilante alrededor del centro del círculo sobre el que apoya.

En la construcción mostrada en la Figura 22, el objetivo es hueco, comprendiendo dos lados 121 generalmente trapezoidales conectados por la parte de arriba mediante una porción de puente 122. Éste es linealmente móvil para recibir, en medida creciente o decreciente, dos bobinas dispuestas como en las Figuras 20 y 21, siendo los lados 121 paralelos con las bobinas 14a.

Cada una de las bobinas 14a de las disposiciones mostradas en las Figuras 18 a 22 puede comprender la construcción de bobina compuesta que se muestra en la Figura 17.

Las porciones de un objetivo compuesto pueden estar separadas.

Los objetivos pueden estar hechos de acero, aluminio, latón u otra aleación metálica eléctricamente conductora, u otro material eléctricamente conductor.

El material eléctricamente conductor del objetivo es ventajosamente permeable magnéticamente, como lo es el acero, por ejemplo.

Claims (17)

1. Un método de operación de aparatos de control, que comprende las etapas de:

(a) disponer al menos una porción de objetivo (12) eléctricamente conductor, con relación a medios de bobina (28) eléctricamente conductora de un sensor de posición en forma de dispositivo (14) de inducción de pulso electromagnético, de modo que proporciona una señal cuya caída se ralentiza en relación a lo que habría sido en caso de que el objetivo eléctricamente conductor hubiera estado ausente, de modo que la señal es indicativa de un atributo de la posición de la porción de objetivo (12) en relación con los medios de bobina (28);

(b) suministrar pulsos eléctricos desde medios (32) de generación de pulsos eléctricos del dispositivo electromagnético (14), hasta los medios de bobina (28);

(c) medir la tensión a través de los medios de bobina (28) en un intervalo predeterminado después de cada pulso mediante medios (36) de medición de tensión conectados a los medios de control (28), para proporcionar dicha señal, y

(d) enviar dicha señal hasta medios de control (16) que responden en dependencia de esa señal, que se caracteriza porque el método comprende las siguientes etapas adicionales:

(e) utilizar la auto-inductancia de los medios de bobina (28) para provocar que la tensión a través de la misma caiga hasta un valor negativo de una magnitud que excede considerablemente a la tensión que tenía inicialmente;

(f) medir posteriormente la tensión a través de los medios de bobina (28) mediante los medios (36) de medición de tensión en un instante en el que la energía de excitación se ha extinguido.

2. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque el dispositivo (14) de inducción de pulso comprende al menos dos porciones de bobina (28) que están separadas una de la otra, o que divergen una de la otra, definiendo las porciones un volumen con las porciones de bobina (28) circundando a ese volumen, extendiéndose este último entre esas porciones, y la porción de objetivo (12) y/o las porciones de bobina (28) se mueven mientras la porción de objetivo (12) se mantiene dentro de ese volumen, estando los medios (32) de generación de pulsos eléctricos conectados a ambas de las citadas al menos dos porciones de bobina (28) para suministrar pulsos eléctricos a las mismas, y estando los medios de medición (38, 54) conectados a ambas de dichas al menos dos porciones de bobina (28) para proporcionar una medición de la tensión o de otro parámetro eléctrico a través de las porciones de bobina (28), y para proporcionar así una señal indicativa de un atributo de la posición de la porción de objetivo (12) en el interior de dicho volumen con relación a las porciones de bobina (28).

3. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que se caracteriza porque la porción de objetivo (12) se mueve.

4. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 3, que se caracteriza porque el aparato comprende un motor, la poción (12) de objetivo móvil es fija en relación a un pedal acelerador del aparato de control, y los medios de control comprenden un dispositivo que varía la velocidad del motor dependiendo de la señal que recibe desde el dispositivo (14) de inducción de pulso.

5. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que se caracteriza porque las al menos dos porciones de bobina (28) son porciones separadas de una única bobina.

6. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 5, que se caracteriza porque la citada bobina única es alargada a lo largo de su eje de arrollamiento.

7. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que se caracteriza porque las dos porciones de bobina (28) son energizadas independientemente una de la otra, y los medios (32) de generación de pulsos eléctricos aplican pulsos a las dos porciones de bobina (28) alternadamente de tal manera que no se suministra ningún pulso a una de las porciones de bobina (28) cuando la otra está siendo energizada, y viceversa, y de tal manera que existe un período de retardo entre cada pulso para permitir que la tensión u otro parámetro eléctrico a través de cada porción de bobina (28), sea medido sin interferencia de la otra porción de bobina (28).

8. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 7, que se caracteriza porque cada porción de bobina (28) tiene forma de cuadrilátero con ángulos rectos.

9. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, que se caracteriza porque las partes respectivas de las dos porciones de bobina (28) son contiguas.

10. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que se caracteriza porque las dos porciones de bobina (28) se disponen formando un ángulo cada una con la otra.

11. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 10, que se caracteriza porque el citado ángulo están comprendido en la gama de 50º a 170º.

12. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 11, que se caracteriza porque el citado ángulo está comprendido en la gama de 95º a 150º.

13. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 12, que se caracteriza porque el citado ángulo es de alrededor de 100º.

14. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, que se caracteriza porque el sensor de posición (14) posee dos pares de porciones de bobina (28), teniendo cada par las características de dichas al menos dos porciones de bobina (28), y estando los dos pares (28) dispuestos ortogonalmente uno con respecto al otro, para permitir con ello que se puedan averiguar atributos de posición según dos grados de libertad de movimiento del miembro de control móvil.

15. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que se caracteriza porque una carcasa eléctricamente conductora circunda a la, o a cada, porción de bobina (28) y a la porción (12) eléctricamente conductora que se mueve.

16. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la porción (12) de objetivo es hueca, y la porción (12) de objetivo y la porción (14a) de bobina se mueven cada una en relación a la otra, con la porción de bobina (14a) permaneciendo en el interior de la porción (12) de objetivo.

17. Un método de operación de aparatos de control de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que se caracteriza porque la porción (12) de objetivo eléctricamente conductora comprende material magnéticamente permeable.