RU99116369A

RU99116369A - Устройство для бесконтактной передачи электрических сигналов и/или энергии

Info

Publication number: RU99116369A
Application number: RU99116369/09A
Authority: RU
Inventors: Георг ЛОР
Original assignee: Шлейфринг Унд Аппаратебау Гмбх
Priority date: 1997-01-03
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2001-08-27

Claims

1. Устройство для бесконтактной передачи электрических сигналов между по меньшей мере двумя подвижными друг относительно друга деталями, у которого на указанных деталях, между которыми должна происходить передача сигналов и/или энергии, предусмотрено несколько электромагнитных элементов связи, поле в ближней зоне которых обеспечивает указанную бесконтактную передачу, отличающееся тем, что элементы связи по меньшей мере на одной детали имеют следующее исполнение: каждый элемент (3а, 3b, 3с) связи образует по меньшей мере один независимый от других элементов связи резонатор, резонансная частота которого примерно равна частоте передаваемых сигналов, отдельные элементы (3а, 3b, 3с) связи соединены друг с другом проводником (2) или системой проводников (2), причем вся состоящая из проводника или системы проводников и элементов связи система имеет согласованную нагрузку, а на других деталях предусмотрены элементы связи в таком же исполнении и/или элементы связи в обычном исполнении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резонатором или резонаторами являются объемные, коаксиальные, диэлектрические, ферримагнитные и/или пьезоэлектрические резонаторы.

3. Устройство для бесконтактной передачи электрических сигналов между по меньшей мере двумя подвижными друг относительно друга деталями, у которого на указанных деталях, между которыми должна происходить передача сигналов и/или энергии, предусмотрено несколько электромагнитных элементов связи, поле в ближней зоне которых обеспечивает указанную бесконтактную передачу, отличающееся тем, что элементы связи по меньшей мере на одной детали имеют следующее исполнение: элементы связи образуют выполненную в виде каскадной схемы систему проводников (2; L, L,...) с согласованной нагрузкой, каждый элемент связи (3а, 3b, 3с) образует по меньшей мере один независимый от других элементов связи резонатор (L, С), резонансная частота которого больше наибольшей частоты передаваемых широкополосных сигналов, а на других деталях предусмотрены элементы связи в таком же исполнении и/или элементы связи в обычном исполнении.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что образованная резонаторами система имеет характеристику фильтра нижних частот.

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что система проводников в совокупности не обладает способностью к резонансу.

6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что каждый резонатор состоит из одного звена, включающего по меньшей мере один компонент с индуктивным и емкостным действием, а последующий резонатор в качестве входного сигнала снимает напряжение, соответственно ток по меньшей мере с одного реактивного элемента предыдущего резонатора.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый резонатор включает по меньшей мере одну, предпочтительно единственную, индуктивность и по меньшей мере одну емкость.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что отдельные индуктивности различных резонаторов на одной детали включены последовательно.

9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что отдельные индуктивности соответствующих резонаторов образованы сплошным проводником.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что емкости выполнены в виде плоских токопроводящих элементов, соединенных со сплошным проводником тупиковыми линиями или непосредственно примыкающих к нему сбоку.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что плоские токопроводящие элементы предусмотрены по обеим сторонам сплошного проводника.

12. Устройство по любому из пп.6-11, отличающееся тем, что индуктивности, соответственно емкости выполнены в виде структур на печатной плате.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что печатная плата представляет собой гибкую плату.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что печатная плата имеет прорези.

15. Устройство по любому из пп.6-14, отличающееся тем, что индуктивности и/или емкости представляют собой дискретные элементы.

16. Устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что несколько настроенных на различные частотные диапазоны резонаторов с элементами связи пространственно расположены близко друг к другу, образуя в результате настроенную на эти частотные диапазоны резонансную структуру.

17. Устройство по любому из пп.1-16, отличающееся симметричной компоновкой.

18. Устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что с обеих сторон печатной платы предусмотрены системы проводников с контактной площадкой для замыкания на корпус, емкостями и/или индуктивностями.

19. Устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что резонаторы выполнены в виде дифференциальных резонаторов, на которые подается разностный сигнал.

20. Устройство по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что на всех деталях предусмотрены согласованные друг с другом резонаторы.

21. Устройство по любому из пп.1-20, отличающееся тем, что резонаторы предусмотрены лишь на одной детали, а на других деталях в качестве резонаторов предусмотрены обычные передающие, соответственно приемные блоки.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что передающие, соответственно приемные блоки имеют катушки, ферритовые сердечники и/или конденсаторы.

23. Устройство по любому из пп.1-22, отличающееся тем, что служащие для ввода передаваемых сигналов, соответственно энергии, соответственно для дальнейшей передачи передаваемых сигналов, соответственно энергии системы проводников экранированы и тем самым развязаны с резонаторами.

24. Устройство по любому из пп.1-23, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один возбуждающий блок, активизирующий соответствующий резонатор лишь при приближении резонаторов той детали, которая подвижна относительно данной детали.

25. Устройство по любому из пп.1-24, отличающееся тем, что резонаторы выполнены таким образом, что их электрические свойства выходят на рабочую точку лишь под воздействием диэлектрических или магнитных свойств приближающегося резонатора.

26. Устройство по любому из пп.1-25, отличающееся тем, что связь резонаторов с системой проводников обеспечивается через дополнительные активные или пассивные компоненты, такие, например, как усилители и/или полупроводниковые переключатели.

27. Устройство по любому из пп.1-26, отличающееся тем, что резонаторы защищены от окружающего пространства защитным экраном из электропроводного материала.

28. Устройство по любому из пп.1-27, отличающееся тем, что энергия к резонаторам подводится переключающим, соответственно усилительным элементом.

29. Устройство по п. 28, отличающееся тем, что имеется дополнительный блок сигнализации, формирующий на основании напряжений и токов резонансных элементов такой сигнал положительной обратной связи для переключающего, соответственно усилительного элемента, который обеспечивает возникновение колебаний по меньшей мере на одной резонансной частоте.

30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен таким образом, чтобы формировать сигнал, по величине пропорциональный отбираемой части тока при резонансе напряжений.

31. Устройство по п.29, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен таким образом, чтобы формировать сигнал, по величине пропорциональный отбираемой части напряжения при резонансе токов.

32. Устройство по п.29, отличающееся тем, что при наличии нескольких резонансов блок сигнализации выполнен таким образом, чтобы формировать комбинированный сигнал, по величине пропорциональный силе тока при резонансе напряжений и пропорциональный напряжению при резонансе токов.

33. Устройство по любому из пп.29-32, отличающееся наличием дополнительного вспомогательного генератора, способствующего нарастанию колебаний в схеме.

34. Устройство по любому из пп.29-33, отличающееся наличием блока обработки, служащего для определения рабочей частоты установки и формирующий на основании этого сигнал, соответствующий расстоянию между подвижными относительно друг друга узлами.

35. Устройство по любому из пп.1-34, отличающееся тем, что относительное движение деталей является вращательным.

36. Устройство по любому из пп.1-35, отличающееся тем, что относительное движение деталей является поступательным.