ES2322300T3 - Conjunto con un sensor de posicion y una parte de excitacion. - Google Patents
Conjunto con un sensor de posicion y una parte de excitacion. Download PDFInfo
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Abstract
Conjunto con un sensor (11) de posición y una parte (13) de excitación, en el que el sensor (11) de posición presenta tres contactos (27, 28, 29) Reed orientados en paralelo entre sí en una disposición triangular uno al lado de otro, de los que - dos primeros contactos (27, 28) Reed están dispuestos a una primera distancia entre sí y sirven para la detección doble del campo magnético de excitación, y - el tercer contacto (29) Reed sirve para la generación de una señal de error en el caso de una activación del tercer contacto Reed, - y la parte (13) de excitación presenta tres imanes (17, 18, 19) permanentes dispuestos en una disposición triangular que corresponde a la disposición triangular de los contactos Reed, cuyos ejes polares están orientados en paralelo entre sí, de los que dos primeros imanes (17, 18) tienen la misma orientación y están dispuestos a la primera distancia entre sí para poder estar orientados en una posición de activación de manera alineada con el primer y el segundo contacto Reed, y de los que el tercer imán (19) está polarizado en la dirección opuesta a los dos primeros imanes.
Description
Conjunto con un sensor de posición y una parte
de excitación.
La invención se refiere a un sensor de posición
con una parte de excitación magnética para activar el sensor,
estando ajustados entre sí desde el punto de vista constructivo el
sensor y la parte de excitación.
Un objetivo de la invención consiste en crear un
sensor de posición que pueda activarse mediante aproximación a una
parte de excitación magnética, pero que no pueda activarse mediante
campos magnéticos externos. Además, el sensor debe estar construido
de manera muy sencilla.
Este objetivo se soluciona según la invención
mediante las características de la reivindicación 1.
En un conjunto con un sensor de posición y una
parte de excitación, el sensor de posición presenta tres contactos
Reed orientados en paralelo entre sí en una disposición triangular
uno al lado de otro. El primer contacto Reed y el tercer contacto
Reed están conectados o bien en serie o bien en paralelo. Si están
conectados en serie, entonces el primer contacto Reed es un
contacto de cierre y el tercer contacto Reed un contacto de
apertura. Si están conectados en paralelo, entonces el primer
contacto Reed es un contacto de apertura y el tercer contacto Reed
un contacto de cierre. El segundo contacto Reed puede ser en ambas
variantes un contacto de apertura o un contacto de cierre. La parte
de excitación está equipada con tres imanes de barra dispuestos en
una disposición triangular que corresponde a la disposición
triangular de los contactos Reed. Los ejes
norte-sur de estos imanes de barra están orientados
en paralelo. De estos imanes de barra, dos primeros imanes tienen
la misma orientación y están dispuestos a la primera distancia entre
sí. El tercer imán está polarizado en la dirección opuesta a los
dos primeros. Por tanto es posible disponer los dos primeros de
manera dirigida con el norte hacia los contactos Reed, entonces el
tercero está dispuesto con el sur en esta dirección. O a la
inversa, es posible disponer los dos primeros imanes con su polo sur
en la dirección de los contactos Reed del sensor de posición. En
este caso, el tercer imán de barra está dirigido con su polo norte
en esta dirección.
Esta disposición de tres imanes en una
disposición triangular, que corresponde a la disposición triangular
de tres contactos Reed orientados en paralelo permite conmutar con
los imanes los dos primeros contactos Reed sin conmutar igualmente
el tercer contacto Reed. Esto se debe a que el polo dirigido de
manera opuesta del tercer imán distorsiona los campos magnéticos de
los dos primeros imanes de modo que el tercer contacto Reed no se
activa con respecto a los imanes, sin embargo se activan los dos
primeros.
Una aproximación de la parte de excitación y el
sensor de posición puede realizarse en la dirección axial de los
ejes polares de imán. Puede realizarse también de manera
perpendicular a la misma en una dirección del primer al tercer
contacto Reed o del primer al tercer imán de barra, o a la inversa.
Un movimiento de la parte de excitación en la dirección del primer
al segundo imán o a la inversa lleva sin embargo a señales de
sensor no unívocas. Esta dirección de movimiento lleva, dicho de
manera más exacta, a que los dos primeros contactos Reed se activen
uno después del otro, y a que antes de una activación de los dos
primeros contactos Reed se active el tercer contacto Reed
igualmente por un trayecto corto. Sin embargo, en las otras
direcciones de movimiento se activan los dos primeros contactos
Reed conjuntamente, sin que se active el tercero. A diferencia del
otro, este patrón es adecuado para un sensor de posición de
seguridad.
El tercer imán y el tercer contacto Reed están
dispuestos y diseñados de manera conveniente de modo que el tercer
imán actúa con un menor campo magnético sobre el tercer contacto
Reed que los dos primeros imanes sobre los dos primeros contactos
Reed. Esto tiene la ventaja de que la influencia de los dos primeros
imanes sobre los dos primeros contactos Reed se ve sólo poco
afectada por el tercer imán. Aún así, la menor influencia es
suficiente para proteger el tercer contacto Reed frente a un campo
magnético de los dos primeros imanes de barra que activa el
mismo.
Una influencia reducida de este tipo del tercer
imán puede conseguirse porque el tercer imán tiene un menor campo
magnético, esto es, es menos intenso que cada uno de los dos
primeros imanes. Sin embargo, también puede conseguirse porque la
distancia entre el tercer imán y el tercer contacto Reed es mayor
que la distancia entre el primer imán y el primer contacto Reed, o
el segundo imán y el segundo contacto Reed. La distancia de los dos
primeros imanes con respecto al contacto Reed opuesto en cada caso
es lo más idéntica posible.
Una distancia mayor de este tipo puede
conseguirse porque en el sensor de posición el tercer contacto Reed
está dispuesto de manera desplazada con respecto a los dos primeros
contactos Reed, o porque en la parte de excitación el tercer imán
está dispuesto de manera desplazada con respecto a los dos primeros
imanes.
Para evitar una manipulación con el tercer
contacto Reed, es decir, una activación del sensor mediante campos
magnéticos externos, el tercer contacto Reed está conectado en serie
con el primer contacto Reed. Un campo magnético externo activará en
cualquier caso todos los conmutadores Reed. Puesto que el primer y
el tercer contacto Reed conmutan de manera opuesta entre sí, nunca
se podrá conseguir mediante un campo magnético externo que el
primer y el segundo conmutador Reed estén cerrados. Un circuito
lógico conectado al sensor entenderá una señal generada mediante un
campo magnético externo como señal de error, ya que la conexión
eléctrica a través del primer y el tercer contacto Reed está
interrumpida, mientras que está establecida la conexión a través
del segundo contacto Reed.
Los tres contactos Reed están incrustados de
manera conveniente conjuntamente en un cuerpo de sensor.
la figura 1 muestra un dibujo esquemático en
perspectiva de un conjunto de este tipo.
La figura 2 muestra una vista del sensor en una
dirección axial de los contactos Reed.
La figura 3 muestra una vista de los tres imanes
de barra.
La figura 4 muestra una vista lateral de un
segundo ejemplo de realización con contactos Reed dispuestos de
manera escalonada en el sensor y la parte de excitación.
La figura 5 muestra una vista lateral de un
tercer ejemplo de realización con imanes dispuestos en el sensor y
de manera escalonada en la parte de excitación.
La figura 6 muestra cuatro esquemas posibles
para la conexión de los tres contactos Reed.
El conjunto representado en la figura 1, 2 y 3
tiene un sensor 11 y una parte 13 de excitación. La parte de
excitación está compuesta por una placa 15 base y tres imanes 17,
18, 19 de barra sobre la misma. Los imanes 17, 18, 19 de barra
están dispuestos en una disposición triangular. Los dos imanes 17 y
18 de barra más grandes están orientados con su polo norte hacia el
sensor 11. El tercer imán 19 de barra más pequeño es más débil que
los dos primeros y está orientado con el polo sur hacia el
sensor.
Los tres imanes de barra están representados de
manera colocada sobre la placa base. También pueden estar
insertados en una placa 15 base.
El sensor 11 está compuesto esencialmente por
los tres contactos 27, 28, 29 Reed que para su correcta activación
deben ponerse en una posición según la figura 1 hacia la parte 13 de
excitación. Los contactos Reed están dispuestos en una disposición
triangular. Los ejes de los contactos Reed discurren a través de los
tres vértices de un triángulo equilátero en el presente caso.
Expresado de manera más general, es un triángulo isósceles,
discurriendo el eje del tercer contacto 29 Reed a través del vértice
en el que se juntan los dos lados iguales. Los tres contactos Reed
están dispuestos sobre una platina 25 que presenta conexiones 21, 23
para cables de conexión. El primer y el segundo contacto 27, 28
Reed son contactos de cierre. El tercer contacto 29 Reed es un
contacto de apertura (es posible igualmente la configuración inversa
con dos primeros contactos Reed como contactos de apertura y el
tercer contacto Reed como contacto de cierre). El primer contacto 27
Reed y el tercer contacto 29 Reed están conectados en serie a
través de los circuitos impresos sobre la platina 25. Las líneas
entre las conexiones 21 están conectadas cuando el primer contacto
27 Reed está activado mediante el campo magnético del primer imán
17, pero no está activado el tercer contacto Reed. El segundo
contacto 28 Reed está dispuesto en paralelo con respecto al
primero. Por tanto siempre está abierto o cerrado simultáneamente
con el mismo. Las conexiones 23 están conectadas entre sí cuando
está activado el segundo contacto 28 Reed.
El triángulo equilátero dibujado en la figura 2
y 3 con puntos y rayas aclara que las dos disposiciones triangulares
de contactos Reed e imanes de un conjunto según la invención están
configuradas de manera idéntica.
En la figura 4 se representa una segunda
variante de realización en la que el tercer contacto Reed está
dispuesto de manera desplazada con respecto a los dos primeros
contactos Reed en la dirección longitudinal sobre la platina 25.
Por tanto se ve menos afectado por los imanes 17, 18, 19. El campo
magnético de los dos primeros imanes 17, 18 está además atenuado
mediante el tercer imán 19 polarizado de manera inversa. Por tanto
el tercer contacto Reed no se conecta mediante la aproximación de
la parte 13 de excitación.
En la figura 5 se representa una tercera
variante de realización en la que el tercer imán 19 está dispuesto
de manera retrocedida con respecto a los dos primeros imanes 17, 18
sobre la placa 15 base. Esto tiene prácticamente el mismo
efecto.
En la figura 6 se representan cuatros esquemas
de conexiones en los que los tres contactos 27, 28, 29 están
agrupados para formar dos circuitos impresos y pueden presentar tres
patrones de conexiones que pueden diferenciarse. Aparte de estos
esquemas de conexiones es posible también tomar los tres contactos
Reed individualmente y analizar con una lógica conectada aguas
abajo el estado de conexión del sensor.
En las figuras 6a y 6b están conectados en serie
en cada caso el primer contacto 27 Reed y el tercer contacto 29
Reed. En la conexión en serie es necesario que el primer contacto
Reed sea un contacto de cierre y el tercero un contacto de apertura
para obtener una señal de sensor unívoca. El segundo contacto Reed
puede ser un contacto de apertura (figura 6b) o un contacto de
cierre (figura 6a).
En las figuras 6c y 6d están conectados en
paralelo el primer contacto 27 Reed y el tercer contacto 29 Reed.
Esto requiere que el primer contacto 27 Reed sea un contacto de
apertura y el tercer contacto 29 Reed un contacto de cierre para
que se generen señales de sensor unívocas. El segundo contacto Reed
puede ser a este respecto de nuevo un contacto de apertura o un
contacto de cierre.
El estado de los contactos Reed se analiza con
un circuito lógico (preferiblemente con un componente constructivo
electrónico). En las conexiones mencionadas es válido lo
siguiente:
Si los contactos Reed están tomados
individualmente, cada contacto Reed puede ser un contacto de
apertura o un contacto de cierre independientemente del otro. El
circuito lógico debe estar diseñado correspondientemente de modo
que la posición abierta y posición cerrada de los contactos Reed
individuales se interpreten correctamente.
En resumen, la invención trata de un conjunto
con un sensor 11 de posición y una parte 13 de excitación. El
sensor 11 de posición presenta tres contactos 27, 28, 29 Reed
orientados en paralelo entre sí en una disposición triangular uno
al lado de otro, de los que dos primeros contactos 27, 28 Reed
sirven para la detección doble del campo magnético de la parte de
excitación. Están dispuestos a una primera distancia entre sí. El
tercer contacto 29 Reed sirve para la generación de una señal de
error en caso de que actúe un campo magnético externo sobre los
contactos Reed. La parte 13 de excitación presenta tres imanes 17,
18, 19 de barra dispuestos en una disposición triangular
correspondiente cuyos ejes norte-sur están
orientados en paralelo. De éstos, dos primeros imanes 17, 18 están
polarizados de manera idéntica y dispuestos a la primera distancia
entre sí. El tercer imán 19 está polarizado en la dirección opuesta
a los dos primeros. De este modo se consigue que mediante los dos
imanes 17, 18 de barra que tienen la misma orientación sólo puedan
activarse los dos primeros contactos 27 28 Reed. En cambio,
mediante un campo magnético externo se activan en cada caso los tres
conmutadores 27, 28, 29 Reed. De este modo se consigue un sensor de
proximidad seguro frente a manipulación.
Claims (10)
1. Conjunto con un sensor (11) de posición y una
parte (13) de excitación, en el que el sensor (11) de posición
presenta tres contactos (27, 28, 29) Reed orientados en paralelo
entre sí en una disposición triangular uno al lado de otro, de los
que
- -
- dos primeros contactos (27, 28) Reed están dispuestos a una primera distancia entre sí y sirven para la detección doble del campo magnético de excitación, y
- -
- el tercer contacto (29) Reed sirve para la generación de una señal de error en el caso de una activación del tercer contacto Reed,
- -
- y la parte (13) de excitación presenta tres imanes (17, 18, 19) permanentes dispuestos en una disposición triangular que corresponde a la disposición triangular de los contactos Reed, cuyos ejes polares están orientados en paralelo entre sí, de los que dos primeros imanes (17, 18) tienen la misma orientación y están dispuestos a la primera distancia entre sí para poder estar orientados en una posición de activación de manera alineada con el primer y el segundo contacto Reed, y de los que el tercer imán (19) está polarizado en la dirección opuesta a los dos primeros imanes.
2. Conjunto según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tercer imán (19) y el tercer contacto
(29) Reed están dispuestos y diseñados de modo que el tercer imán
(19) actúa con un menor campo magnético sobre el tercer contacto
(29) Reed que los dos primeros imanes (17, 28) sobre los dos
primeros contactos (27, 28) Reed.
3. Conjunto según la reivindicación 2,
caracterizado porque el tercer imán (19) tiene un menor campo
magnético que cada uno de los dos primeros imanes (17, 18).
4. Conjunto según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque la distancia entre el tercer imán (19) y
el tercer contacto (29) Reed es mayor que la distancia entre el
primer imán (17) y el primer contacto (27) Reed o entre el segundo
imán (18) y el segundo contacto (28) Reed.
5. Conjunto según una de las reivindicaciones 2
a 4, caracterizado porque el tercer contacto (29) Reed está
dispuesto de manera desplazada con respecto a los dos primeros
contactos (27, 28) Reed en la dirección longitudinal del contacto
Reed.
6. Conjunto según una de las reivindicaciones 2
a 5, caracterizado porque el tercer imán (19) está dispuesto
de manera desplazada con respecto a los dos primeros imanes (17, 18)
en la dirección del eje polar.
7. Conjunto según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el tercer contacto (29) Reed
es un contacto de apertura y está conectado en serie con el primer
contacto (27) Reed que es un contacto de cierre.
8. Conjunto según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizado porque el tercer contacto (29) Reed es un
contacto de cierre y está conectado en paralelo con el primer
contacto (27) Reed que es un contacto de apertura.
9. Conjunto según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque los tres contactos (27, 28,
29) Reed están incrustados en un cuerpo de sensor.
10. Conjunto según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque los dos primeros imanes
presentan campos magnéticos correspondientes entre sí.
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