NL2014619B1 - Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan. - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan. Download PDF

Info

Publication number
NL2014619B1
NL2014619B1 NL2014619A NL2014619A NL2014619B1 NL 2014619 B1 NL2014619 B1 NL 2014619B1 NL 2014619 A NL2014619 A NL 2014619A NL 2014619 A NL2014619 A NL 2014619A NL 2014619 B1 NL2014619 B1 NL 2014619B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sensors
magnet
hall sensors
platform
cylinder
Prior art date
Application number
NL2014619A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2014619A (nl
Inventor
Lambertus Adrianus Derks Wilhelmus
Original Assignee
Lambertus Adrianus Derks Wilhelmus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lambertus Adrianus Derks Wilhelmus filed Critical Lambertus Adrianus Derks Wilhelmus
Priority to NL2014619A priority Critical patent/NL2014619B1/nl
Publication of NL2014619A publication Critical patent/NL2014619A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2014619B1 publication Critical patent/NL2014619B1/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1615Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/1623Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan, welke inrichting omvat: - een basis, zoals een printplaat; - een aantal, in één lijn en op afstand van elkaar, op de basis aangebrachte analoge Hall sensoren; - een verwerkingseenheid voor het uitlezen van de meetwaarden van de Hall sensoren, het berekenen van de positie op basis van de meetwaarden en de afstand tussen de Hall sensoren, en het uitsturen van een positiesignaal. Verder betreft de uitvinding een combinatie van een hydraulische cilinder en een inrichting volgens de uitvinding, alsook betreft de uitvinding een stewart platform met combinaties volgens de uitvinding.

Description

Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan
De uitvinding betreft een inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan. In het bijzonder betreft het een inrichting en werkwijze, waarmee bijvoorbeeld de positie van een hydraulische cilinder gemeten kan worden.
Het is bij hydraulische cilinders bekend om het bereiken van een eindstand te meten door in de hydraulische cilinder een magneet op de zuiger aan te brengen en door middel van twee schakelende Hall sensoren elk aan een eind van de hydraulische cilinder, het bereiken van een eind van de cilinder door de zuiger te detecteren. Een schakelende Hall sensor geeft een binair signaal af, afhankelijk van de nabijheid van een voldoende sterk magnetisch veld.
Ook is het bekend om zogenaamde LVDT (Linear Variable Differential Transformer) sensoren toe te passen. Een dergelijke sensor heeft een bewegende kern, die met het te meten object gekoppeld wordt. Hiermee is het mogelijk om de positie van het object tot zeer hoge nauwkeurigheid te meten. Echter de kosten van een LVDT sensor zijn bijzonder hoog, waardoor deze sensoren niet voor elke toepassing geschikt zijn.
Voor computersimulaties van vliegtuigen of raceauto's is het bekend om een bestuurbaar platform te gebruiken, waarop een speler zit en omringd wordt met beeldschermen. De beweging van het platform is afgestemd op de beelden op de beeldschermen, waardoor de speler de illusie krijgt in een werkelijk vliegtuig of raceauto te zitten.
Een veel gebruikt platform is een zogenaamd Stewart platform, dat door middel van zes lineaire actuatoren geroteerd en bewogen kan worden. De lineaire actuatoren kunnen elektrisch aangedreven zijn of door middel van hydrauliek. Belangrijk voor een realistische spelbeleving is dat de positie van de verschillende actuatoren nauwkeurig gemeten kan worden, zodat ook kleine subtiele bewegingen goed aan de speler doorgegeven kunnen worden.
Door de hoge kosten van bestaande lineaire sensoren zijn dergelijke simulatoren zeer kostbaar en niet betaalbaar voor de consumentenmarkt.
Het is doel van de uitvinding de bovengenoemde nadelen te verminderen of zelfs te voorkomen.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan, welke inrichting omvat: - een basis, zoals een printplaat; - een aantal, in één lijn en op afstand van elkaar, op de basis aangebrachte analoge Hall sensoren; - een verwerkingseenheid voor het uitlezen van de meetwaarden van de Hall sensoren, het berekenen van de positie op basis van de meetwaarden en de afstand tussen de Hall sensoren, en het uitsturen van een positiesignaal.
De inrichting volgens de uitvinding gebruikt sensoren die continu magneetveldsterkte meten, zoals bijvoorbeeld analoge Hall sensoren, die goedkoop zijn en een analoge waarde afgeven voor de gemeten magnetisch veldsterkte. Aangezien een magneet in principe een min of meer homogeen magnetisch veld genereert, kan op basis van de metingen van twee of meer Hall sensoren en de onderlinge afstand tussen de sensoren berekend worden, op welke positie langs de inrichting de magneet zich bevindt.
Door het gebruik van een verwerkingseenheid op de inrichting kan de berekening van de positie direct uitgevoerd worden, alsook kunnen de analoge signalen van de Hall sensoren zonder storingen verwerkt worden. Bovendien kan de inrichting door de verwerkingseenheid bijvoorbeeld een gestandaardiseerd positiesignaal afgeven, waardoor de inrichting gemakkelijk uitwisselbaar is met vergelijkbare inrichtingen of andere typen positiesensoren.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn de analoge Hall sensoren met een constante steek op één lijn aangebracht.
Hoewel alleen de onderlinge afstand tussen sensoren bekend dient te zijn bij de bepaling van de positie, geeft een vaste steek tussen de sensoren het voordeel dat op basis van het nummer van de sensoren gelijk de juiste onderlinge afstand bepaald kan worden, alsook zal een gelijke nauwkeurigheid in de positieberekening verkregen worden over de lengte van de inrichting.
De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan, welk werkwijze de stappen omvat: - het verschaffen van inrichting volgens de uitvinding, met een aantal, in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het op een willekeurige positie positioneren van een magneet langs de lijn met sensoren; - het op basis van de metingen van ten minste twee verschillende sensoren en de afstand tussen de ten minste twee sensoren berekenen van de positie van de magneet; en - het uitsturen van een positiesignaal met de berekende positie.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omvat verder de stap: - het voor de berekende positie van de magneet berekenen of in een tabel opzoeken van de theoretische magneet veldsterkte langs de in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het vergelijken van de meting van elke sensor met de theoretische magneet veldsterkte en het vaststellen van correctiewaarden voor de offset van elk van de sensoren - het herhalen van de stappen van de werkwijze, waarbij de metingen van de sensoren gecorrigeerd worden met de vastgestelde correctiewaarden voor de offset.
Analoge Hall sensoren, maar ook de overige componenten van de schakeling, zoals weerstanden en de koperbanen op de printplaat, hebben gewoonlijk een tolerantie van een paar procent. Met analoge Hall sensoren kan een voltage worden gegenereerd, dat proportioneel is aan het ondervonden magnetisch veld. Door de aanwezige toleranties kan dit betekenen dat de sensoren een voltage kunnen genereren dat afwijkt van de theoretische weerstand bij een bepaald ondervonden magnetisch veld. Om te voorkomen, dat dergelijke afwijkingen een te grote invloed hebben op de positieberekening van de magneet, wordt telkens na een berekende grove positie de voltages van de sensoren op relatief grote afstand van de magneet vergeleken met een berekende theoretische magneet veldsterkte of uit een opzoek tabel verkregen theoretische magneet veldsterkte. Het verschil tussen de werkelijke waarde van de sensor en de theoretische waarde vormt een correctiewaarde voor de offset, die bij een volgende positiebepaling van de magneet meegenomen wordt. Naarmate de positie van de magneet nauwkeuriger kan worden vastgesteld, kan ook de offset van de sensoren met grotere nauwkeurigheid worden vastgesteld.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omvat verder de stappen: - het na het berekenen of in een tabel opzoeken van de positie van de magneet berekenen van de theoretische magneet veldsterkte langs de in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het vergelijken van de metingen van combinaties van sensoren met de berekende theoretische magneet veldsterkte en het vaststellen van correctiewaarden voor de amplitude van elk van de sensoren van de betreffende combinatie van sensoren; - het herhalen van de stappen van de werkwijze, waarbij de metingen van de sensoren gecorrigeerd worden met de vastgestelde correctiewaarden voor de amplitude.
Tijdens gebruik van de inrichting kan telkens door de verwerkingseenheid een combinatie van theoretische veldsterkte voor enkele sensoren berekend worden, uitgaande van de berekende positie van de magneet. Wanneer in die combinatie op dat moment de analoge meting van één van de Hall sensoren ten opzichte van de andere sensoren te veel afwijkt gezien de theoretisch berekende magnetische veldsterkte, kan een correctiewaarde voor de amplitude (ofwel gain) voor die betreffende sensor bepaald worden, zodat met deze correctiewaarde de analoge metingen van de sensor beter overeenkomen met de theoretische veldsterkte. Hierdoor worden de Hall sensoren tijdens gebruik automatisch geijkt en wordt de nauwkeurigheid doorlopend gemaximaliseerd. Deze correctie op de amplitude wordt bij voorkeur pas uitgevoerd, wanneer een zekere mate van nauwkeurigheid in de berekening van de positie verkregen is als gevolg van het vaststellen van de correctiewaarden voor de offset.
Nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omvat verder de stappen: - het voorafgaand aan het in gebruik nemen van de inrichting, genereren van verschillende meetprofielen uit de metingen van de analoge Hall sensoren, waarbij de magneet voor elk profiel haaks op de lijn met sensoren een afwijking ten opzichte van de lineaire baan van de magneet heeft; - het bij het bepalen van de positie van de willekeurig geplaatste magneet vergelijken van de verhouding van de metingen tussen ten minste drie sensoren met de gegenereerde meetprofielen, teneinde de afwijking van de magneet ten opzichte van de lineaire baan te bepalen.
Door voor een bepaalde toepassing van de inrichting, bijvoorbeeld gemonteerd op een hydraulische cilinder, vooraf in laboratorium omstandigheden met opzet verschillende afwijkingen van de positionering van de magneet haaks op de lineaire baan te meten, kunnen verschillende profielen van de meetwaarden van de sensoren vastgesteld worden.
Tijdens gebruik van de inrichting kunnen de metingen van drie verschillende sensoren vergeleken worden met de eerder vastgestelde, algemene profielen en op basis hiervan kan vastgesteld worden of er een afwijking is van de magneet loodrecht op de lineaire baan van de magneet in een specifieke toepassing van de inrichting. Dit kan een indicatie zijn voor het geval de inrichting bijvoorbeeld loslaat van een cilinder. Hierdoor kan de robuustheid van de positiebepaling ten opzichte van mechanische toleranties verder verbeterd worden.
De profielen kunnen telkens voor een bepaalde algemene configuratie opgesteld worden, zoals bijvoorbeeld een specifieke combinatie van een bepaald type hydraulische cilinder en een inrichting volgens de uitvinding. Vervolgens kunnen deze profielen gebruikt worden voor alle specifieke, volgens de algemene configuratie gemaakte combinaties.
Het detecteren van de afwijkingen is met name mogelijk, doordat door de algemene configuratie van bijvoorbeeld cilinder en inrichting, een niet geheel homogeen magnetisch veld rondom de magneet zal zijn. Hierdoor zullen de profielen ook niet uniform zijn. Door de verhouding van de metingen van drie sensoren te vergelijken met de profielen kan aldus bepaald worden in welke richting, loodrecht op de lineaire baan, de magneet een afwijking heeft.
Bij voorkeur is de afwijking van de magneet ten minste in vier radiale richtingen loodrecht op de lijn met sensoren is, welke radiale richtingen overeenkomen met 0°, 90°, 180° en 270°. Hierdoor is zo min mogelijk overlap tussen de profielen en gemakkelijk geïnterpoleerd worden.
De uitvinding betreft verder een combinatie van een hydraulische cilinder en een inrichting volgens de uitvinding, waarbij de inrichting in langsrichting aan de cilinderwand is aangebracht, waarbij aan de zuiger een magneet is aangebracht en waarbij de cilinderwand magnetisch permeabel is.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de combinatie volgens de uitvinding is in de cilinderwand een langsgroef of kanaal aangebracht, gevuld met een uithardend materiaal, zoals epoxy hars, waarin de inrichting is ingebed.
Omdat de inrichting volgens de uitvinding geen bewegende delen omvat, kan deze gemakkelijk ingebed worden in een substantie, zodat de onderdelen op de printplaat, zoals de Hall sensoren, niet beschadigd raken door trillingen in de hydraulische cilinders.
In een zeer geprefereerde uitvoering van de uitvinding is een Stewart platform omvattende: - een basis; - een platform; - ten minste zes combinaties volgens de uitvinding, waarbij elk eerste eind van elke cilinder scharnierend is aangebracht aan de basis, waarbij elk tweede eind van elke cilinder scharnierend is aangebracht aan het platform, en waarbij de eerste einden en tweede einden twee aan twee gegroepeerd zijn aangebracht, zodanig de hydraulische cilinders een zigzagvormig patroon vormen langs de omtrek tussen de basis en het platform; - een hydraulische pomp; - een aantal proportionele, hydraulische kleppen aangebracht in leidingen tussen de pomp en de cilinders voor het gestuurd voeden van de hydraulische cilinders; en - een besturing, die het toerental van de hydraulische pomp regelt en die de kleppen aanstuurt.
Nu met de inrichting volgens de uitvinding de positie van een hydraulische cilinder nauwkeurig gemeten kan worden, terwijl de kosten van de inrichting laag zijn, wordt het mogelijk om een Stewart platform te vervaardigen dat kostprijstechnisch geschikt is voor de consumentenmarkt.
Daarnaast bieden hydraulische cilinders het kosten voordeel, dat slechts één aandrijving voorzien hoeft te worden in de vorm van een hydraulische pomp in combinatie met proportionele kleppen.
De proportionele kleppen maken het mogelijk om de snelheid van de hydraulische cilinders te regelen. Gewoonlijk werkt een hydraulisch systeem op een vaste druk en worden slechts open/dicht kleppen gebruikt, waardoor de cilinders volgens de stand van techniek met een constante snelheid in en uitschuiven, hetgeen ongeschikt is voor toepassing in een Stewart platform. Door het toepassen van proportionele kleppen wordt dit wel mogelijk gemaakt.
Daarnaast maken proportionele kleppen, in combinatie met een nauwkeurige positiebepaling van de cilinders het mogelijk om het hydraulische systeem met een variabele druk te gebruiken. Bij grote bewegingen, zal veel hydraulische vloeistof verpompt moeten worden. Daarbij zal de druk in het systeem dalen. Aangezien de directe positie van een cilinder gemeten kan worden kan daarmee bij gehouden worden of de cilinder op de juiste snelheid beweegt, ongeacht de druk in het hydraulische systeem. Als de cilinder te langzaam beweegt zal de proportionele klep verder geopend worden en bij een te snelle beweging meer dicht gedraaid worden.
Hiermee is het verder mogelijk om het systeem te gebruiken wanneer er restricties zijn in het maximale energieverbruik. In het bijzonder bij toepassingen in de consumentenmarkt, kan de gebruikte elektriciteitsaansluiting tot een bepaald vermogen beperkt zijn. Wanneer de druk in het systeem laag is, kan de pomp op een hogere snelheid draaien, dan wanneer de druk hoog is in het systeem. In combinatie met de proportionele kleppen is het toch mogelijk met een variërende verhouding tussen druk en debiet (als gevolg van de variërende snelheid van de pomp) de cilinders met een gewenste snelheid aan te sturen.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van het Stewart platform volgens de uitvinding omvat een drukvat aangebracht in vloeistofverbinding met de hydraulische pomp. Met het drukvat wordt de druk meer stabiel gehouden in het hydraulisch systeem, waardoor kortstondige grote bewegingen van de hydraulische cilinders minder invloed zullen hebben op de druk.
In een andere uitvoeringsvorm van het Stewart platform volgens de uitvinding, is elk eind van de cilinders gekoppeld aan de basis of het platform via een koppeling, welke koppeling een gelagerde as omvat, welke as voorzien is aan één eind van een gaffel en pen verbinding dat met het betreffende eind van de cilinder verbonden is, verder omvattend een regeling, die het toerental van de hydraulische pomp regelt afhankelijk van bijvoorbeeld de druk, het benodigde debiet en eventueel beperkingen in het maximale vermogen van de elektriciteitsaansluiting.
Op zich kunnen als koppeling voor de cilinders aan de basis of het platform kruiskoppelingen gebruikt worden. Echter kruiskoppelingen zijn kostbaar. Door het gebruik van een gelagerde as, die onder een geschikte hoek aan de basis of het platform is aangebracht, in combinatie met een gaffel en pen verbinding aan een eind van de gelagerde as, wordt een kosteneffectieve koppeling voorzien. In het bijzonder kan het hoofdlager van een fiets worden toegepast voor de lagering van de as. Dergelijke hoofdlagers worden in grote massa's gemaakt, waardoor de kostprijs nog verder omlaag gebracht kan worden voor een dergelijke koppeling.
Daarnaast zorgt deze koppeling, bij een geschikte positionering ten opzichte van cilinder, platform en basis, er voor, dat de zuigerstang van de cilinder, zo min mogelijk roteert rond de langsas in de cilinder, hetgeen nadelig is voor de afdichtingen in de cilinder.
Deze en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen.
Figuur 1 toont een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de combinatie volgens de uitvinding.
Figuur 2 toont de inrichting van de combinatie volgens figuur 1.
Figuur 3 toont een schematisch diagram van een stap uit de werkwijze volgens de uitvinding.
Figuur 4 toont een uitvoeringsvorm van een Stewart platform volgens de uitvinding.
Figuur 5 toont een hydraulisch diagram van het Stewart platform volgens figuur 4.
Figuur 1 toont een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de combinatie 1 volgens de uitvinding.
De combinatie 1 heeft een hydraulische cilinder 2 met een zuiger 3 aangebracht in de cilinder 2 en een zuigerstang 4 voor het overbrengen van de verplaatsing van de zuiger 3. In de zuiger 3 is een magneet 5 aangebracht.
De wand van de cilinder 2 is voorzien van een groef 6, waarin een printplaat 7 met een aantal analoge Hall sensoren 8 is aangebracht.
Het diagram in figuur 1 laat de magnetische veldsterkte Θ van de magneet 5 langs de lineaire baan van de magneet 5 in de richting x zien. Op basis van de metingen van twee analoge Hall sensoren 8 kan reeds ruw berekend worden op welke positie de magneet zich bevindt.
Figuur 2 toont de inrichting van de combinatie volgens figuur 1, waarbij de inrichting de printplaat 7 en de Hall sensoren 8 omvat. Daarnaast is op de printplaat 7 een verwerkingseenheid 9 voorzien, die de analoge signalen verwerkt tot een positiesignaal indicatief voor de positie van de magneet 5. Het positiesignaal kan bijvoorbeeld via een kabeltje 18 worden afgegeven. Verder is een programmeer header 10 voorzien voor het programmeren van de verwerkingseenheid 9. Na het programmeren kan deze header 10 verwijderd worden door het doorknippen van de printplaat 7. Zo is het bij voorkeur ook mogelijk om de printplaat op lengte te knippen, waardoor enkele sensoren 8 komen te vervallen. De verwerkingseenheid 9 kan detecteren of een sensor 8 wel of niet is aangesloten en daarmee dan wel of geen rekening houden tijdens de positiebepaling.
Figuur 3 toont een schematisch diagram van een stap uit de werkwijze volgens de uitvinding. Wanneer op basis van de metingen van bijvoorbeeld twee analoge Hall sensoren een positie voor de magneet berekend is, kan vervolgens berekend worden of in een tabel opgezocht worden wat het theoretische magneet veld is bij de overige sensoren. In de figuur is het theoretische magneet veld 11 langs de richting x in veldsterkte Θ uitgedrukt.
Vervolgens worden volgens de werkwijze van de uitvinding de werkelijke meetwaarden 12, 13, 14, 15 van verschillende Hall sensoren vergeleken met de theoretische waarde en zonodig wordt een correctiewaarde voor offset en/of amplitude bepaald voor één of meer sensoren. Zo wordt de sensor overeenkomend met waarde 13 omhoog bij gesteld en wordt de sensor overeenkomend met de waarde 14 omlaag bij gesteld.
Figuur 4 toont een uitvoeringsvorm 20 van een Stewart platform volgens de uitvinding. Het Stewart platform 20 heeft een basis 21 en een platform 22, waartussen zigzagsgewijs combinaties 1 volgens figuur 1 zijn aangebracht. De getoonde uitvoeringsvorm wordt in de literatuur ook wel een 3-3 Stewart platform genoemd. Het spreekt voor zich dat de uitvinding ook op andere configuraties van Stewart platformen toegepast kan worden. De hydraulische cilinders 1 zijn gekoppeld via koppelingen, die een gelagerde as 23 en een gaffel en pen verbinding 24 hebben. Voor de lagering wordt bij voorkeur een hoofdlager van een fiets gebruikt.
De koppelingen 23, 24 verbonden met de basis staan loodrecht op de basis en zijn parallel aan elkaar. De koppelingen 23, 24 verbonden met het platform hebben virtuele assen 25 door de gelagerde assen 23, die zich uitstrekken door een virtueel gebied 26 gelegen centraal boven het platform 22.
Figuur 5 toont een hydraulisch diagram van het Stewart platform volgens figuur 4. De hydraulische cilinders 1 van het platform 20 (waarvan slechts twee cilinders getoond zijn) worden gevoed door een hydraulische pomp 30, die via leidingen 31 vloeistof onder druk aan de cilinders 1 levert.
Een drukvat 32 is voorzien om de drukschommelingen in de leidingen 31 te vereffenen. Proportionele kleppen 33, 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41 zorgen er verder voor dat de snelheid van inschuiven en uitschuiven van de cilinders 1 gestuurd kan worden en bijvoorbeeld gekoppeld kan worden met een game console.
Hoewel in figuur 5 de proportionele kleppen 33, 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41 als aparte kleppen zijn getoond, is het ook mogelijk dat, teneinde het aantal fysieke proportionele kleppen te verminderen, in werkelijkheid door één fysieke proportionele klep de functie van meerdere van deze proportionele kleppen 33, 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41 wordt uitgeoefend. Bij voorbeeld kunnen de functies van respectievelijk de proportionele kleppen 33, 35, 38, 39 en kleppen 34, 36, 40, 41 elk in één fysieke proportionele klep worden uitgeoefend, waardoor per cilinder 1 één proportionele klep is voorzien die de aanvoer en afvoer richting zowel cilinder 1 als pomp 30 aanstuurt.
Verder is er een regeling 37 voorzien, die het toerental van de pomp 30 regelt afhankelijk van bijvoorbeeld de druk in het systeem, het benodigde debiet en eventueel beperkingen in het maximale vermogen van de elektriciteitsaansluiting.

Claims (12)

1. Inrichting voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan, welke inrichting omvat: - een basis, zoals een printplaat; - een aantal, in één lijn en op afstand van elkaar, op de basis aangebrachte analoge Hall sensoren; - een verwerkingseenheid voor het uitlezen van de meetwaarden van de Hall sensoren, het berekenen van de positie op basis van de meetwaarden en de afstand tussen de Hall sensoren, en het uitsturen van een positiesignaal.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de analoge Hall sensoren met een constante steek op één lijn zijn aangebracht.
3. Werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan, welk werkwijze de stappen omvat: - het verschaffen van inrichting volgens één van de conclusies 1 of 2, met een aantal, in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het op een willekeurige positie positioneren van een magneet langs de lijn met sensoren; - het op basis van de metingen van ten minste twee verschillende sensoren en de afstand tussen de ten minste twee sensoren berekenen van de positie van de magneet; en - het uitsturen van een positiesignaal met de berekende positie.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, verder omvattende de stap: - het voor de berekende positie van de magneet berekenen of in een tabel opzoeken van de theoretische magneet veldsterkte langs de in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het vergelijken van de meting van elke sensor met de theoretische magneet veldsterkte en het vaststellen van correctiewaarden voor de offset van elk van de sensoren - het herhalen van de stappen van de werkwijze, waarbij de metingen van de sensoren gecorrigeerd worden met de vastgestelde correctiewaarden voor de offset.
5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, verder omvattende de stappen: - het na het berekenen van de positie van de magneet berekenen of in een tabel opzoeken van de theoretische magneet veldsterkte langs de in één lijn en op afstand van elkaar aangebrachte analoge Hall sensoren; - het vergelijken van de metingen van combinaties van sensoren met de berekende theoretische magneet veldsterkte en het vaststellen van correctiewaarden voor de amplitude van elk van de sensoren van de betreffende combinatie van sensoren; - het herhalen van de stappen van de werkwijze, waarbij de metingen van de sensoren gecorrigeerd worden met de vastgestelde correctiewaarden voor de amplitude.
6. Werkwijze volgens één van de conclusies 3-5, verder omvattende de stappen: - het voorafgaand aan het in gebruik nemen van de inrichting, genereren van verschillende meetprofielen uit de metingen van de analoge Hall sensoren, waarbij de magneet voor elk profiel haaks op de lijn met sensoren een afwijking ten opzichte van de lineaire baan van de magneet heeft; - het bij het bepalen van de positie van de willekeurig geplaatste magneet vergelijken van de verhouding van de metingen tussen ten minste drie sensoren met de gegenereerde meetprofielen, teneinde de afwijking van de magneet ten opzichte van de lineaire baan te bepalen.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de afwijking van de magneet ten minste in vier radiale richtingen loodrecht op de lijn met sensoren is, welke radiale richtingen overeenkomen met 0°, 90°, 180° en 270°.
8. Combinatie van een hydraulische cilinder en een inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de inrichting in langsrichting aan de cilinderwand is aangebracht, waarbij aan de zuiger een magneet is aangebracht en waarbij de cilinderwand magnetisch permeabel is.
9. Combinatie volgens conclusie 8, waarbij in de cilinderwand een langsgroef of kanaal is aangebracht, gevuld met een uithardend materiaal, zoals epoxy hars, waarin de inrichting is ingebed.
10. Stewart platform omvattende: - een basis; - een platform; - ten minste zes combinaties volgens conclusie 8 of 9, waarbij elk eerste eind van elke cilinder scharnierend is aangebracht aan de basis, waarbij elk tweede eind van elke cilinder scharnierend is aangebracht aan het platform, en waarbij de eerste einden en tweede einden twee aan twee gegroepeerd zijn aangebracht, zodanig de hydraulische cilinders een zigzagvormig patroon vormen langs de omtrek tussen de basis en het platform; - een hydraulische pomp; - een aantal proportionele, hydraulische kleppen aangebracht in leidingen tussen de pomp en de cilinders voor het gestuurd voeden van de hydraulische cilinders; en - een besturing, die het toerental van de hydraulische pomp regelt en die de kleppen aanstuurt.
11. Stewart platform volgens conclusie 10, verder omvattende een drukvat aangebracht in vloeistofverbinding met de hydraulische pomp.
12. Stewart platform volgens conclusie 10 of 11, waarbij elk eind van de cilinders gekoppeld is aan de basis of het platform via een koppeling, welke koppeling een gelagerde as omvat, welke as voorzien is aan één eind van een gaffel en pen verbinding dat met het betreffende eind van de cilinder verbonden is, verder omvattend een regeling, die het toerental van de hydraulische pomp regelt afhankelijk van bijvoorbeeld de druk, het benodigde debiet en eventueel beperkingen in het maximale vermogen van de elektriciteitsaansluiting.
NL2014619A 2015-04-11 2015-04-11 Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan. NL2014619B1 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2014619A NL2014619B1 (nl) 2015-04-11 2015-04-11 Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2014619A NL2014619B1 (nl) 2015-04-11 2015-04-11 Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2014619A NL2014619A (nl) 2016-10-14
NL2014619B1 true NL2014619B1 (nl) 2017-01-25

Family

ID=53488403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2014619A NL2014619B1 (nl) 2015-04-11 2015-04-11 Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2014619B1 (nl)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179525A (en) * 1990-05-01 1993-01-12 University Of Florida Method and apparatus for controlling geometrically simple parallel mechanisms with distinctive connections
JP2002022403A (ja) * 2000-07-13 2002-01-23 Tokyo Keiso Co Ltd 変位検出器および変位検出方法
US6690159B2 (en) * 2000-09-28 2004-02-10 Eldec Corporation Position indicating system
US7394244B2 (en) * 2003-10-22 2008-07-01 Parker-Hannifan Corporation Through-wall position sensor
DE102004017899A1 (de) * 2004-04-13 2005-11-10 Festo Ag & Co. Positionssensoranordnung mit mehreren in einer Reihe angeordneten, magnetfeldsensitiven Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren
ATE533033T1 (de) * 2008-09-18 2011-11-15 Sick Ag Magnetischer sensor
US8829893B2 (en) * 2011-09-09 2014-09-09 Honeywell International Inc. Linear position sensor
DE102011121247A1 (de) * 2011-12-14 2013-06-20 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Messstab

Also Published As

Publication number Publication date
NL2014619A (nl) 2016-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5315340B2 (ja) 閉ループフィードバックを備えた開ループトルク制御
EP2807447B1 (de) Verfahren zum ermitteln eines korrekturwerts für eine überwachung eines fluidlagers und maschine mit mindestens einem fluidlager
CH668647A5 (de) Rheometer.
CN106840678A (zh) 一种径向滑动轴承的综合性能试验台
CN105698726B (zh) 测量及校准运动平台定位精度的方法与装置
CN106959215A (zh) 对配备有电动助力转向系统的车辆黏滞阻尼转向感进行量化的系统和方法
NL2014619B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het detecteren van de positie van een magneet langs een lineaire baan.
DE3508937A1 (de) Simulator fuer aerodynamische untersuchungen an modellen im windkanal
CN107548234B (zh) 轨道宽度自动调节方法、装置、存储介质及计算机设备
CN101713815A (zh) 通过断路器来检测物理参量的方法
CN112643669A (zh) 一种机器人位置偏差补偿方法、系统、装置及存储介质
CA2723610C (en) Method for determining dead zone of valve
EP2863171B1 (fr) Procédé de mesure avec amélioration de la précision de l'acquisition d'un point de mesure
DE602004007401T2 (de) Einrichtung für einen drehmoment- oder scherkraftsender zur bestimmung der faserkonzentration oder -viskosität in breisuspensionen und verfahren zum zurücksetzen der senderwelle in einem drehmoment- oder scherkraftsender
CN112985467B (zh) 用于确定运动学变量的编码器设备和方法
KR20190133583A (ko) 모의비행훈련장치의 조종반력시스템에 대한 qtg 검증의 자동 수행 방법 및 자동 qtg 검증이 가능한 조종반력시스템
CN108562425A (zh) 滚齿机刀架测试平台及其测试方法
CN103620946A (zh) 用于控制电机的控制装置和方法
US11078937B2 (en) Performance enhancement of controllers for varying temperature conditions in hydraulic actuators
EP1301765A1 (en) Apparatus and method for the checking of forces
CN109084994B (zh) 车辆台架测试的行驶阻力控制方法、装置及系统
CN106679938A (zh) 一种电动变焦镜头对焦曲线检测系统及方法
EP3816444A1 (de) Verfahren zur bestimmung von betriebseigenschaften einer gestänge-tiefpumpe sowie pumpsystem hierfür
SE529675C2 (sv) Mätanordning och förfarande för att mäta spannet hos en långsträckt kropp
Brink et al. Developing magnetic sensor for spool-sleeve displacement of hydrostatic steering unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20220501