JPH04232402A - 行程センサ - Google Patents

行程センサ

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JPH04232402A
JPH04232402A JP3152920A JP15292091A JPH04232402A JP H04232402 A JPH04232402 A JP H04232402A JP 3152920 A JP3152920 A JP 3152920A JP 15292091 A JP15292091 A JP 15292091A JP H04232402 A JPH04232402 A JP H04232402A
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JP
Japan
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plunger
coil
measuring
ferromagnetic material
ferromagnetic
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JP3152920A
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English (en)
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Roether Friedhelm
レーター フリートベルト
Rene Schenk
レネ シェンク
Norbert Schneider
シュナイダー ノルベルト
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交流が供給される、少
なくとも1つの測定コイルを備えた行程センサであって
、測定コイルがプランジャに対して相対的に運動し、プ
ランジャの測定コイル内へ進入深さに基づいて働く、前
記測定コイルの減衰度が測定信号として評価される形式
のものに関する。
【0002】
【従来の技術】このような形式の行程センサはドイツ連
邦共和国特許出願公開第3109930.0号明細書に
基づき公知である。このような公知の形式の行程センサ
においては、測定コイルを備えた棒状コアが、管内に取
り付けられた真ちゅう製のスリーブ内に進入する。コイ
ル内を流れる交流の周波数は、渦電流が真ちゅう表面に
おいてのみ形成されるように規定される。ここで用いら
れるいわゆる渦電流原理においては、確かに温度に基づ
く影響は少ない。しかし、種々異なる温度においては、
プランジャの測定コイル内への進入深さに基づき温度変
化が生じる。この温度変化を電気式の評価回路内で補正
することは困難であり、なおかつ手間がかかる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題は
、冒頭に述べた形式の行程センサを改良して、前記従来
のものにおける欠点を取り除くことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の構成によれば、プランジャが強磁性材料と、導電特
性が良好でかつ非強磁性の材料とから成っていて、両材
料が少なくとも全測定範囲にわたって同軸的に配置され
ており、測定信号に及ぼされる、温度に基づく影響が少
なくとも殆んど全測定範囲にわたってほぼ一定となるよ
うに、両材料に生じる種々異なる作用が互いに規定され
ている。
【0005】
【発明の効果】本発明の行程センサによれば、前記従来
のものと比較して、種々異なる温度で検出された測定曲
線が全測定範囲にわたってほぼ平行になるという利点が
ある。温度変化は、それにより、全測定範囲にわたって
ほぼ一定となり、かつこの温度変化を簡単な方法で電気
式の評価回路において考慮することが可能となる。
【0006】行程センサの製作はとくに簡単である。何
故なら、強磁性材料から成るプランジャに、導電特性が
良好でかつ非強磁性の材料からなる、ただ1つの層を施
すだけでよいからである。両材料の層厚の変化と、交流
の使用される周波数とにより、行程センサを簡単な方法
で必要な測定比に規定することが可能である。
【0007】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【0008】図1において行程センサが符号10で示さ
れている。この行程センサ10に設けられたプランジャ
11はコイル体12内に殆んど摩擦なしにガイドされる
。コイル体12は導電特性が悪く非強磁性の材料、例え
ばプラスチックまたはオーステナイト鋼から成っている
。プランジャ11は強磁性材料製の管13から成ってお
り、この管13の外周にスリーブ14が固定されている
。このスリーブは導電特性が良好で、しかしながら非強
磁性の材料、例えばアルミニウムから成っている。スリ
ーブの代りに導電特性が良好で、しかしながら非強磁性
の材料から成る層を施すこともまた可能である。この場
合、この層を管13の表面、つまりコイル体12に向け
られた側に施すことは特に容易である。プランジャ11
がコイル体12内に進入する進入深さが、測定される距
離に対応する。図1には、プランジャ11が完全に進入
した状態が示されている。コイル体12に、つまり、プ
ランジャ11に向けられた側に測定コイル15が巻かれ
ている。この測定コイル15の外側に遮蔽スリーブ16
が配置されている。この遮蔽スリーブ16は、環境の影
響による汚れ及び外側の電磁場から測定コイル15を保
護する働きをする。遮蔽スリーブ16は、2つのケーシ
ング部分17,18内に突入している。本発明の行程セ
ンサ10は、これら2つのケーシング部分17,18の
間隔若しくは相対的な間隔変化を規定しようとするもの
である。一方のケーシング部分17は、位置固定されて
配置され、フランジ状の突起部を用いて遮蔽スリーブ1
6に固定されている。他方のケーシング部分18は移動
可能であるが、プランジャ11に固定されている。この
ために、ケーシング部分18とプランジャ11とに、保
持リング21が係合するそれぞれ1つの環状溝19;2
0が形成されている。それによりプランジャ11は、ケ
ーシング部分18の摺動に応じてこのケーシング部分1
8と共に運動する。この行程センサ10は空圧式または
液圧式部材に使用することができる。この場合プランジ
ャ10と、ピストンのピストンロッドと、コイル体とが
、液圧式シリンダとして構成されている。この液圧式シ
リンダは例えばクラッチ調節装置に使用される。
【0009】まずそれぞれの測定効果、つまり強磁性の
材料における測定効果だけが評価される場合と、導電特
性が良好でかつ非強磁性の材料における測定効果だけが
評価される場合とについて以下に詳述する。測定コイル
15に交流の電流が流され、測定コイル15の交番磁界
を導電特性が良好でかつ非強磁性の材料だけが検出する
と、いわゆる渦電流作用だけが働く。導電特性が良好で
かつ非強磁性の材料の表面に形成された渦電流により測
定コイル15のインダクタンスの低下が生じ、その結果
、その付近の測定電圧Uの高さが低下する。この材料が
測定コイル15内により深く進入すればするほど渦電流
形成は大きくなる。何故なら、このためにより多くの表
面が提供されるからである。図2には符号25,26,
27で測定曲線が示されている。これらの曲線は降下曲
線である。3つの測定曲線はそれぞれ異なる温度を表わ
している。例えば測定曲線26が温度T1=20℃を、
測定曲線25が高い温度T2=110℃を、測定曲線2
7が低い温度T3=−40℃をそれぞれ表わしている。 温度値は行程センサ10の周囲で支配的な周囲温度にそ
れぞれ関係がある。温度の影響がすべての測定範囲にわ
たって異なっていることが、図2のグラフにおいて図式
的に示されている。プランジャ11が測定コイル15内
により深く進入すればするほど、図2のグラフ基準曲線
として示された曲線26に対する測定信号のずれが大き
くなる。このような、それぞれ異なる温度によって生じ
た測定誤差は進入深さsに直接比例せず、従って評価回
路において補正することは困難である。
【0010】上記とは異なり、測定コイル15に交流の
電流が流され、かつこの測定コイル15に強磁性材料が
向き合っていると、測定信号は、いわゆる強磁性作用ま
たは誘導性作用に基づき評価される。交流の電流が流さ
れているコイルの交番磁界が、強磁性材料の表面を検出
する。強磁性特性に基づき、強磁性作用の場合には、プ
ランジャ11が測定コイル15に進入する進入深さが大
きくなるに伴って、強磁性材料の表面が測定コイル15
のインダクタンスを増大させる。したがって、図2のグ
ラフは、測定曲線28,29,30は上昇曲線として示
されている。強磁性作用の3つの曲線は、渦電流作用の
場合と同様、温度T1,T2,T3で記録されている。 しかしながら、強磁性材料の場合には強磁性作用だけで
なく渦電流作用もまた働いていることが指摘される。上
述したように、渦電流作用が測定コイル15のインダク
タンスを低下させる一方、強磁性作用はコイルのインダ
クタンスを増大させる。両作用のどちらが優勢であるか
は、主にコイル19内を流れる交流の周波数に基づく。 周波数がより高くなればなるほど、渦電流作用が大きく
なる。図2に図示された曲線は、しかしながら同じ周波
数(例えば5000ヘルツ)で記録されている。強磁性
作用の場合のコイルのインダクタンスの変化は、それに
対して、進入深さsに基いている。さらに、温度の一次
関数的な影響は測定信号Uには及ぼされない。進入深さ
が大きくなった場合、温度によってもたらされる測定誤
差が、温度T1と温度T2で進入深さに基づき変化して
いることが、グラフに明示されている。
【0011】すでに述べたように、強磁性材料の場合に
は、強磁性作用だけが、或いは渦電流作用だけが生じる
ような周波数範囲は存在しない。パラメータつまりプラ
ンジャの材料特性、例えば使用されている両方の材料の
層厚と、コイル15内を流れる交流の周波数の高さとが
互いに規定されると、温度が異なる場合においても、測
定曲線のほぼ平行な形状が得られる。この平行な形状は
、事実上測定範囲のほぼ全域にわたって可能である。 ただ両終端範囲においていゆわる零点ドリフトが生じる
。この零点ドリフトは電気式評価回路において比較的容
易に補正可能である。さらに行程センサ10の構造にお
いては、測定コイル15は、軸方向でプランジャ11の
運動範囲よりも長く構成される。そのため測定コイルの
縁部範囲に生じた不均一な磁場が、測定信号を生ぜしめ
るために利用されることはない。測定コイル15でプラ
ンジャ11が測定されることにより、図3に図示された
測定曲線31,32,33が生じる。このプランジャ1
1に渦電流作用と強磁性作用とが影響を及ぼす。この両
作用は、様々な曲線傾斜と、互いに正反対の、温度に基
づく影響とを有しているので、それにより温度補正を行
なうことができる。図1に図示された一重の測定コイル
を用いるかわりに多重の測定コイルを用いることが可能
であることは明白である。また、対応する1つの評価回
路で互いに電気的に接続されている複数の測定コイルを
、互いに重ね合わせて配置することもできる。1実施例
としては、交流の周波数が5000ヘルツである場合に
、強磁性材料として例えば厚さ2.5mmの合金されて
いない鋼が使用され、導電特性が良好でかつ非強磁性の
材料として例えば厚さ1mmのアルミニウムが使用され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による行程センサの断面図である。
【図2】強磁性材料だけによって、または、導電特性が
良好でかつ非強磁性の材料だけによって働く場合の、進
入深さsにわたる測定信号Uの概略的な測定曲線を表わ
したグラフである。
【図3】本発明による両材料層によって働く場合の、種
々異なる温度における測定信号Uの概略的な測定曲線を
表わしたグラフである。
【符号の説明】
10    行程センサ 11    プランジャ 12    コイル体 13    管 14    スリーブ 15    測定コイル 16    遮蔽スリーブ 17,18    ケーシング部分 19,20    環状溝 21    保持リング 25,26,27    測定曲線 28,29,30    測定曲線 31,32,33    測定曲線 T1,T2,T3    温度 U    測定信号 s    進入深さ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  交流が供給される、少なくとも1つの
    測定コイル(15)を備えた行程センサ(10)であっ
    て、測定コイル(15)がプランジャ(11)に対して
    相対的に運動し、プランジャ(11)の測定コイル(1
    5)内への進入深さ(s)に基づいて働く、前記測定コ
    イルの減衰度が測定信号(U)として評価される形式の
    ものにおいて、プランジャ(11)が強磁性材料と、導
    電特性が良好でかつ非強磁性の材料とから成っていて、
    両材料が少なくとも全測定範囲にわたって同軸的に配置
    されており、測定信号(U)に及ぼされる、温度に基づ
    く影響が少なくとも殆んど全測定範囲にわたってほぼ一
    定となるように、両材料に生じる種々異なる作用が互い
    に規定されていることを特徴とする行程センサ。
  2. 【請求項2】  プランジャが強磁性材料から成る管状
    のプランジャ(11)として構成されていて、該プラン
    ジャが導電特性が良好でかつ非強磁性の材料で表面を取
    り囲まれている、請求項1記載の行程センサ。
  3. 【請求項3】  プランジャ(11)に、導電特性が良
    好でかつ非強磁性の材料から成るスリーブ(14)がか
    ぶせられている、請求項1又は2記載の行程センサ。
  4. 【請求項4】  強磁性材料と非強磁性材料との両材料
    のうちの少なくとも1つの材料が層として施されている
    、請求項1から3までのいずれか1項記載の行程センサ
  5. 【請求項5】  測定コイル(15)が、導電特性が悪
    く非強磁性の材料から成るコイル体(12)の外周に配
    置されている、請求項1から4までのいずれか1項記載
    の行程センサ。
JP3152920A 1990-06-27 1991-06-25 行程センサ Pending JPH04232402A (ja)

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DE4020369.7 1990-06-27
DE4020369A DE4020369A1 (de) 1990-06-27 1990-06-27 Weggeber

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ID=6409122

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DE (1) DE4020369A1 (ja)
FR (1) FR2664045A1 (ja)
IT (1) IT1248045B (ja)

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IT1248045B (it) 1995-01-05
ITMI911618A0 (it) 1991-06-12
ITMI911618A1 (it) 1992-12-12
DE4020369A1 (de) 1992-01-02
FR2664045A1 (fr) 1992-01-03

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