SE537654C2 - Metod och positionssensorsammansättning för fastställande aven inbördes position mellan ett första objekt och ett andraobjekt - Google Patents

Abstract

537 654 Sammandrag Uppfinningen hanfOr sig till en metod och positionssensorsammansattning for faststallande av en inbOrdes position mellan ett fOrsta objekt (1) och ett andra objekt (2). Positionssensorsammansattningen innefattar en fOrsta kropp (3), en andra kropp (4), en styrenhet och en sensorkrets, varvid namnda fOrsta kropp (3) och namnda andra kropp (4) Or inbardes fOrskjutbara i fOrhallande till varandra och varvid namnda andra kropp (4) uppvisar ett entydigt induktansvarde for varje inbOrdes position mellan namnda forst kropp (3) och namnda andra kropp (4). Sensorkretsen innefattar i sin tur en komparator fOrbunden med en fOrsta gren innefattande namnda andra kropp (4), en str6mbrytare och ett matmotstand kopplade i serie med varandra.

Description

537 654 METOD OCH POSITIONSSENSORSAMMANSATTNING FOR FASTSTALLANDE AV EN INBoRDES POSITION MELLAN Eli FbRSTA OBJEKT OCH Eli ANDRA OBJEKT Uppfinningens tekniska omrade Den foreliggande uppfinningen hanfor sig, i allmanhet, till en metod och positionssensorsammansattning far faststallande av en inbordes position mellan ett forsta objekt och ett andra objekt. I synnerhet hanfOr sig den fdreliggande uppfinningen till en metod och positions- sensorsammansattning for faststallande av en inbardes position mellan exempelvis en forsta arm/born och en andra arm/born vilka Or vridbart forbundna med varandra i exempelvis en monteringsrobot eller maskin.

Positionssensorsammansattningen innefattar en farsta kropp, en andra kropp, en styrenhet och en sensorkrets, varvid namnda forsta kropp och namnda andra kropp Or inbardes forskjutbara i forhallande till varandra och varvid namnda andra kropp uppvisar ett entydigt induktansvarde far varje inbordes position mellan namnda forst kropp och namnda andra kropp. Sensorkretsen innefattar i sin tur en komparator forbunden med en forsta gren innefattande namnda andra kropp, en strombrytare och ett matmotstand kopplade i serie med varandra.

Den foreliggande uppfinningen kommer att hari beskrivas i anslutning till faststallande av inbardes position mellan en forsta arm/born och en andra arm/born utan att for den skull begransas dartill, exempelvis kan den foreliggande uppfinningen anvandas for faststallande av inbordes position mellan olika armsegment i en monteringsrobot eller maskin, eller dylikt, dar positionering av objekt med hag hastighet maste garas med hog precision.

Uppfinningens bakgrund och teknikens standpunkt Positionssensorsammansattningar inrattade att faststalla/folja ett forsta objekts position i farhallande 1 537 654 till ett andra objekt är kdnda sedan ldnge. Tidiga varianter av positionssensorsammansattningar var dock inte tillrdckligt snabba och exakta far att kunna anvdndas i samband med objekt som rar sig med mycket hag hastighet, sAsom armsegment/bommar i en monteringsrobot eller i en "pick and place"-robot. mom industrin tillkommer dessutom krav pa att de system som anvdnds skall vara robusta och uppvisa stor tillforlitlighet till minimal kostnad. Pd senare dr har system framkommit som innefattar en stationar spole/induktor som samverkar med en rorlig kropp tillverkad av ett elektriskt konduktivt material, varvid ndmnda rarliga kropp är forbunden med en ventil hos en forbranningsmotor och ror sig samfdllt ddrmed.

Se exempelvis US 7,032,549, vilken beskriver en pcsitionssensorsammansdttning innefattande en oscillator, en forsta kropp, en spole, en styrenhet och en sensorkrets, varvid ndmnda forsta kropp dr fram och ater forskjutbar i axiell led i farhdllande till och utvdndigt om ndmnda spole. Sensorkretsen innefattar i sin tur en komparator farbunden med en forsta gren innefattande ndmnda spole, en oscillator och ett mdtmotstAnd kopplade i serie med varandra. Spolen old den kraftsdtts dr inrdttad att generera ett oscillerande magnetfdlt som i sin tur inducerar virvelstrommar i den forskjutbara kroppen, vilket medfar att spolen kortsluts.

Graden av kortslutning av spolen fordndras proportionellt med forandring av det inbordes Overlappet mellan spolen och kroppen. Komparatorn faststdller ddrefter ventilens position baserat pd fasfarskjutningen mellan oscillatorns matarspdnning och spanningen aver matmotstandet, varvid fasforskjut- ningen akar med Okande overlapp mellan spolen och kroppen.

Dock är denna positionssensorsammansdttning behdftad med den nackdelen att densamma innefattar en oscillator, eller liknande signalgenerator som tillhandahaller en alternerande spdnningssignal, vilket relativt sett är energikrdvande di oscillatorn kontinuerligt är i drift. Vidare innefattar denna metod delvis analoga signaler vilket 2 537 654 medfor att den inbOrdes positionen enbart kan faststdllas med relativt sett ldg tids- och ldgesupplosning.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens syften Den foreliggande uppfinningen tar sikte pa att undan- raja ovanndmnda nackdelar och tillkortakommanden hos tidigare kdnda positionssensorsammansdttningar och att tillhandahdlla en forbdttrad metod och positionssensorsammansdttning far faststdllande av en inbordes position mellan ett forsta objekt och ett andra objekt. Ett grundldggande syfte med uppfinningen är att tillhandahdlla en forbdttrad metod och positionssensorsammansdttning av inledningsvis definierad typ, varvid faststdllande av den inbardes positionen kan genomforas med hag precision och samtidigt lag energiatgang.

Ett ytterligare syfte med den foreliggande uppfinningen är att tillhandahdlla en metod, som medger valbart avstand mellan inbordes isolerade faststdllanden av den inbordes positionen.

Det är ett annat syfte med den foreliggande uppfin- ningen att tillhandahdlla en positionssensorsammansdttning, som är helt digitaliserad, vilket ger en enkel och billig losning som dndd mOjliggar faststdllande av den inbardes positionen med hag precision.

Det dr ett annat syfte med den fOreliggande uppfin- ningen att tillhandahdlla en positionssensorsammansdttning, som dr robust och beroringsfri.

Det är ett ytterligare syfte med den foreliggande uppfinningen att tillhandahdlla en positionssensorsamman30 sdttning, som innefattar fd och billiga komponenter.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens sdrdrag Enligt uppfinningen uppnds dtminstone det grundldggande syftet medelst den inledningsvis definierade metoden och 35 positionssensorsammansdttningen, som har sdrdragen 3 537 654 definierade i de oberoende kraven. FOredragna utfOranden av den foreliggande uppfinningen är vidare definierade i de beroende kraven.

Enligt en forsta aspekt av den fOreliggande uppfin- ningen tillhandahalls en metod av inledningsvis definierad typ, vilken innefattar stegen att: skicka en uppflank has en digital insignalpuls fran styrenheten till strOmbrytaren for att dstadkomma en tillstdndsandring has strombrytaren fran oppen till sluten, - detektera en fOrsta tillstandsdndring has en utsignal fran komparatorn, och faststalla en inbordes position mellan ndmnda fOrsta kropp och ndmnda andra kropp baserat pa fOrdrOjningen mellan insignalpulsens uppflank och utsignalens fOrsta tillstandsdndring, eller innefattar stegen att: skicka en uppflank has en digital insignalpuls fran styrenheten till strOmbrytaren for att dstadkomma en tillstandsdndring has strombrytaren fran oppen till sluten, - detektera en fOrsta tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn, detektera en andra tillstandsdndring has ndmnda utsignal, och faststdlla en inbOrdes position mellan ndmnda fOrsta kropp och ndmnda andra kropp baserat pd fOrdrOjningen mellan utsignalens fOrsta tillstandsdndring och utsignalens andra tillstandsdndring.

Enligt en andra aspekt av den fOreliggande uppfinningen tillhandahalls en positionssensorsammansdttning, vilkens 30 sensorkrets innefattar: en fOrsta gren innefattande ndmnda andra kropp, ett mdtmotstand, (Doh en strOmbrytare med en ingang operativt fOrbunden med ndmnda styrenhet for mottagning av enskilda digitala insignalpulser, och - en komparator, vilken är farbunden med ndmnda fOrsta gren via en fOrsta ingang for att erhalla en momentan mat- 4 537 654 spanning aver mdtmotstdndet, och vilken vidare innefattar en andra ingang far erhallande av en momentan referensspanning, och en utgang operativt forbunden med ndmnda styrenhet far utmatning av enskilda tillstandsdndringar has en digital utsignal baserat pa det inbordes farhall- andet mellan ndmnda mdtspdnning och ndmnda referensspanning.

Saledes dr den foreliggande uppfinningen baserad pa insikten att genom att nyttja enskilda digitala insignal- pulser samt ddrav fororsakade enskilda digitala utsignalpulser erhdlls mojlighet till faststdllande av den inbardes positionen mellan ett forsta objekt och ett andra objekt med star tids- och ldgesupplosning samt lag energidtgang.

Enligt ett foredraget utforande av den foreliggande uppfinningen, är ndmnda forsta tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn en uppflank has en digital utsignalpuls, och van i ndmnda andra tillstandsdndring has utsignalen frdn komparatorn är en nedflank has ndmnda digitala utsignalpuls.

Enligt ett foredraget utforande innefattar positions- sensorsammansdttningens sensorkrets en Aterkopplingsgren ansluten mellan komparatorns utgang och komparatorns andra ingdng. Vilket innebdr att vid tillstandsdndring has utsignalen frdn komparatorn forenklas faststdllandet av den inbardes positionen till foljd av att tillstandsdndringen sdkras och multipla snabba tillstandsandringar orsakade av elektriskt brus, etc., elimineras.

Faretrddesvis dr positionssensorsammansdttningens fOrsta kropp forskjutbar i forhallande till ndmnda andra 30 kropp genom att vara vridbar kring en axeltapp.

Ytterligare fardelar med och sdrdrag has uppfinningen framgdr av ovriga osjdlystandiga krav samt av den foljande, detaljerade beskrivningen av foredragna utforanden. 537 654 Kortfattad beskrivning av ritningarna En mer fullstandig forstaelse av ovannamnda och andra sardrag och fordelar hos den foreliggande uppfinningen kommer att framga av den foljande, detaljerade beskrivningen av foredragna utforanden med hanvisning till de bifogade ritningarna, pa vilka: Fig. 1 ar en schematisk tvarsnittsvy av ett forsta utforande av den forsta kroppen och den andra kroppen, Fig. 2 är en schematisk tvarsnittsvy av ett andra utforande av den forsta kroppen och den andra kroppen, Fig. 3 ar en schematisk tvarsnittsvy av ett tredje utforande av den forsta kroppen och den andra kroppen, 15 Fig. 4 ar en schematisk tvarsnittsvy av ett fjarde utforande av den forsta kroppen och den andra kroppen, Fig. 5 ar en schematisk tvarsnittsvy av ett femte utforande av den forsta kroppen och den andra kroppen, Fig. 6 ar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett forsta utforande, Fig. 7 är en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett andra utforande, Fig. 8 ar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett tredje utforande, Fig. 9 ar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett fjarde utforande, Fig. 10 ar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett femte utforande, och Fig. 11 ar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett sjatte utforande.

Detaljerad beskrivning av foredragna utforanden Hanvisning sker inledningsvis till figurerna 1-5, vilka schematiskt visar olika realiseringar innefattande den fore-35 liggande uppfinningen. Den foreliggande uppfinningen hanfor 6 537 654 sig i allmdnhet till en metod och positionssensorsammansdttning far faststdllande av en inbordes position mellan ett forsta objekt 1 och ett andra objekt 2, se figur 1. I den i figur 1 visade applikationen utgars det farsta objektet 1 av en fOrsta arm och det andra objektet 2 av en andra arm, hos exempelvis en monteringsrobot (inte visad). Det forsta objektet 1 och det andra objektet 2 dr inbordes forskjutbara, och det skall inses att det forsta objektet 1 och det andra objektet 2 kan samfdllt forskjutas relativt ett tredje objekt (inte visat). Det tredje objektet kan exempelvis utgara en stationdr del av monterteringsroboten.

Det forsta objektet 1 och det andra objektet 2 är inbardes forskjutbara i forhdllande till varandra, dock kommer den foreliggande uppfinningen hdrnedan att beskrivas i anslutning till faststdllande av inbordes position mellan ett roriigt forsta objekt 1 och ett stationdrt andra objekt 2 utan att far den skull begrdnsas ddrtill.

En positionssensorsammansdttning är inrdttad att faststdlla den inbardes positionen mellan det forsta objektet 1 och det andra objektet 2, dvs. faststdlla var det forsta objektet 1 befinner sig i farhallande till det andra objektet 2.

I figurerna 1-5 visas en forsta kropp 3 och en andra kropp 4, vilka är inbordes forskjutbara i forhdllande till varandra och varvid ndmnda andra kropp 4 uppvisar ett entydigt induktansvdrde for varje inbordes position mellan ndmnda forst kropp 3 och ndmnda andra kropp 4. Den farsta kroppen 3 Or farbindbar med det fOrsta objektet 1 och Or inrattad att forskjutas samfallt med det forsta objektet 1, och den andra kroppen 4 Or forbindbar med det andra objektet 2 och Or inrdttad att forskjutas samfdllt med det andra objektet 2. Foretrddesvis utgors den andra kroppen av en induktor, och aura heist av en spoie sasom visas i figurerna 1-5.

I figur 1 utg5rs den farsta kroppen 3 av ett bdgformat segment, och den farsta kroppen 3 Or inrdttad att vridas 7 537 654 kring en axeltapp 5. Den andra kroppen 4 utgOrs av en spole som är bajd i motsvarande grad som den forsta kroppen 3. Vid vridning av bdgsegmentet kring axeltappen 5, fOrskjuts bAgsegmentet relativt spolen, foretrddesvis invdndigt am ndmnda spole, varpd den andra kroppens 4 induktans dndras. Det skall inses att alternativt kan den fOrsta kroppen 3 vara still och den andra kroppen 4 kan vridas kring axeltappen 5, och det skall pdpekas att detta gdller samtliga utfOranden. I figur 1 kan den fOrsta kroppen 3 vridas 180 grader kring axeltappen 5 under det att entydiga vdrden pd den andra kroppens 4 induktans erhdlls.

I figur 2 utgors den forsta kroppen 3 av en ventilkropp eller skiva, inrdttad i det andra objektet 2, som utgOrs av ett rOr/ledning. Den andra kroppen 4 är anordnad utvdndigt eller invdndigt am det andra objektet 2. Den fOrsta kroppen 3 dr inrdttad att vridas kring axeltappen 5, och vid vridning av den fOrsta kroppen 3 dndras den andra kroppens 4 induktans. I figur 2 kan den fOrsta kroppen 3 vridas 90 grader kring axeltappen 5 under det att entydiga vdrden pd den andra kroppens 4 induktans erhdlls.

I figurerna 3 och 4 visas alternativa utfOranden av den forsta kroppen 3, vilka vid vridning kring axeltappen 5 dndrar den andra kroppens 4 induktans. I figur 3 kan den forsta kroppen 3 vridas 360 grader kring axeltappen 5, och i figur 4 kan den fOrsta kroppen vridas 180 grader kring axeltappen 5, under det att entydiga varden pa den andra kroppens 4 induktans erhalls.

I figur 5 visas ett femte utfOrande ddr den andra kroppen 4 är olikformad och den forsta kroppen 3 är inrdttad att helt omges av den andra kroppen 4, varvid en inbOrdes axiell fOrskjutning av den fOrsta kroppen 3 och den andra kroppen 4 medfOr att den andra kroppens 4 induktans dndras.

Hdnvisning sker nu dven till figur 6 som visar en schematisk avbildning av en sensorkrets enligt ett fOrsta utfOrande. Positionssensorsammansdttningen innefattar den fOrsta kroppen 3 fOrbindbar med ndmnda forsta objekt 1, den 8 537 654 andra kroppen 4, exempelvis en spole eller en induktor, farbindbar med namnda andra objekt 2, en styrenhet (inte visad) och en sensorkrets, generellt betecknad 6.

Den farsta kroppen 3 utgars av en elektriskt konduktiv kropp, foretradesvis tillverkad av en ickemagnetisk metall sasom aluminium. Dock är det tdnkbart att ndmnda forsta kropp 3 är tillverkad av en magnetisk metall, sasom en sammanpressad jdrnpulverkropp. Det skall pdpekas att den farsta kroppen 3 kan utgora det farsta objektet 1.

Den andra kroppen 4 kommer hdrnedan att hanvisas till under beteckningen spole 4.

Spolen 4 är foretradesvis anordnad i ett sate (inte visat) has det andra objektet 2. Spolen 4 ar foretrddesvis tillverkad av koppar och innefattar ett start antal lindningar.

Sensorkretsen 6 innefattar en forsta gren och en komparator 7. Sensorkretsens 6 forsta gren innefattar ndmnda spole 4, en strombrytare 8 med en ingang 9 operativt farbunden med namnda styrenhet far inmatning av enskilda digitala insignalpulser och ett mdtmotstand 10, varvid spolen 4, strambrytaren 8 och matmotstandet 10 är kopplade i serie med varandra. Vidare ar namnda forsta gren ansluten mellan en spanningskdlla 11 och jord, vilken spanningskalla 11 foretrddesvis dr ungefdr +5 Volt. Det skall papekas att namnda spole kan utgoras av tvd seriekopplade spolar, av vilka en forsta spole tillhor en forsta ventil och en andra spole tillhor en andra ventil, forutsatt att den forsta ventilen och den andra ventilen inte har overlappande ventillyftkurvor.

Sensorkretsens 6 komparator 7är forbunden med ndmnda forsta gren via en forsta ingdng 12 for att erhdlla en momentan matspanning Over matmotstdndet 10, och innefattar en andra ingang 13 for att erhdlla en momentan referensspanning och en utgang 14 operativt farbunden med ndmnda styrenhet for utmatning av enskilda tillstandsandringar has en digital utsignal. 9 537 654 Komparatorn 7 är inrdttad att erhdlla och jamfdra momentan mAtspAnning aver mdtmotstandet 10 och momentan referensspdnning, och hr inrdttad att baserat pd det inbardes farhallandet mellan mdtspdnningen och referens- spdnningen generera en tillstdndsdndring hos den digitala utsignalen. En tillstdndsdndring has den digitala utsignalen frdn komparatorns 7 utgdng 14 genereras ndr mdtspdnningen och referensspdnningen dndrar inbOrdes storleksrankning, dvs. Andrar inbordes ordning rorande vilket vArde som hr storst dem emellan.

Positionssensorsammansdttningen fungerar pd fOljande sAtt. Da den forsta kroppen 3 fOrskjuts/vrids i fOrhallande till spolen 4 dndras overlappet mellan den forsta kroppen 3 och spolen 4 (ndrmare bestdmt spolens 4 magnetfdlt), och dl paverkan fran den forsta kroppen 3 ph spolens 4 magnetfdlt akar sd minskar tiden det atgdr far mdtspdnningen att dndras ett i farvdg bestdmd vdrde i proportion ddrtill, till foljd av att spolen 4 kortsluts i olika grad av inverkan frdn den farsta kroppen 3. MAtspAnningen aver mAtmotstandet 10 Andras cid spdnningen aver spolen 4 dndras, och spAnningen aver spolen 4 dndras till fdljd av att en tillstdndsdndring av strOmbrytaren 8 fran Oppen till sluten dger rum. mom ramen for det for den fdreliggande uppfinningens gemensamma uppfinningskonceptet kan ndmnda dndringsdtgangs- tid faststdllas enligt tvd forfaranden, vilka forfaranden ger ett overensstAmmande bidrag till kand teknik, men vilka hr realiseringar av samma grundide som inte ldmpar sig att definieras enstdmmigt.

Den uppfinningsenliga metoden innefattar enligt det forsta forfarandet stegen att, skicka en uppflank, eller positiv flank, has en digital insignalpuls frdn styrenheten till strombrytaren 8 for att dstadkomma en tillstandsdndring has strombrytaren 8 fran oppen till sluten, detektera en forsta tillstdndsdndring has utsignalen frdn komparatorn 7, och faststdlla en inbOrdes position mellan ndmnda farsta kropp 3 och nAmnda spole 4 baserat pa tidsfordrojningen 10 537 654 mellan insignalpulsens uppflank och utsignalens forsta tillstandsAndring.

Enligt det andra forfarandet innefattar den uppfinningsenliga metoden stegen att, skicka en uppflank has en digital insignalpuls fran styrenheten till strambrytaren 8 far att astadkomma en tillstandsdndring has strombrytaren 8 fran oppen till sluten, detektera en forsta tillstandsdndring has utsignalen frdn komparatorn 7, detektera en andra tillstandsandring has namnda utsignal, och faststalla en inbordes position mellan ndmnda forsta kropp 3 och ndmnda spole 4 baserat pa tidsfardrajningen mellan utsignalens farsta tillstandsandring och utsignalens andra tillstandsdndring.

Ovannamnda forsta forfarande baseras pa en sensor- kretsuppbyggnad ddr det finns en tidsfordrojning mellan insignalpulsens uppflank och utsignalens forsta tillstandsdndring. Ovannamnda andra forfarande baseras pa istdllet pa en sensorkretsuppbyggnad ddr insignalpulsens uppflank och utsignalens forsta tillstandsAndring Ager rum samfallt.

Foretrddesvis dr ndmnda forsta tillstandsandring has utsignalen fran komparatorn 7 en uppflank has en digital utsignalpuls, varvid ndmnda andra tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn 7 dr en nedflank has namnda digitala utsignalpuls.

Enligt ett foredraget utforande innefattar ovanndmnda farsta forfarande Aven steget att, baserat pa detekteringen av ndmnda forsta tillstandsandring has utsignalen fran komparatorn 7, skicka en nedflank, eller negativ flank, has namnda digitala insignalpuls fran styrenheten till strom- brytaren 8 far att astadkomma en tillstandsdndring has strambrytaren 8 fran sluten till Oppen. Enligt ett foredraget utforande innefattar ovanndmnda andra farfarande Oven steget att, baserat pa detekteringen av ndmnda andra tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn 7, skicka en nedflank has ndmnda digitala insignalpuls fran styrenheten till strombrytaren 8 for att astadkomma en tillstAndsAndring 11 537 654 hos strOmbrytaren 8 frdn sluten till Oppen. Med andra ord skall den digitala insignalpulsens duration hallas sa kart som mojligt far att spara energi.

En stor fardel med den fareliggande uppfinningen hr att faststdllande av den inbardes positionen mellan det forsta objektet 1 och det andra objektet 2 kan vdljas att enbart garas di det finns ett syfte att faststdlla den inbordes positionen, exempelvis di det forsta objektet 1 hr i rdrelse.

Hdrnedan kommer ett antal realiseringar av positionssensorsammansdttningens sensorkrets 6 att beskrivas, vilka samtliga har det gemensamt att sensorkretsen 6 innefattar en andra gren som hr ansluten mellan spanningskallan 11 och jord, och som innefattar ett forsta referensmotstand 15 och ett andra referensmotstand 16, vilka hr kopplade i serie med varandra, varvid komparatorns 7 andra ingdng 13 hr forbunden med ndmnda andra gren vid en punkt beldgen mellan ndmnda fOrsta referensmotstand 15 och ndmnda andra referensmotstand 16.

Vidare hr komparatorns 7 forsta ingang 12 forbunden med ndmnda farsta gren vid en punkt beldgen mellan ndmnda matmotstandet 10 och spolen 4.

Far att fungera enligt ovanndmnda forsta forfarande kan sensorkretsen 6 exempelvis realiseras i enlighet med figur 7 som visar en schematisk avbildning av sensorkretsen 6 enligt ett andra utforande, eller i enlighet med figur 8 som visar en schematisk avbildning av sensorkretsen 6 enligt ett tredje utfarande. Gemensamt for dessa utfOranden är att spolen 4 hr beldgen mellan spanningskdllan 11 och den punkt pi den forsta grenen som hr forbunden med komparatorns 7 forsta ingdng 12. Det skall pdpekas att strombrytarens 8 position i forhdllande till spolen 4 och mdtmotstdndet 10 hr fritt valbar. I det tredje utforandet som visas i figur 8, innefattar sensorkretsen 6, utover det som visas i det andra utfOrandet enligt figur 7, en dterkopplingsgren 17, eller farstdrkningsgren, ansluten mellan komparatorns 7 utgang 14 12 537 654 och komparatorns 7 andra ingang 13, far att sakra tillstOndsandringen has komparatorns 7 utsignal far att eliminera multipla snabba tillstandsandringar orsakade av elektriskt brus, etc.

For att fungera enligt ovannOmnda andra farfarande kan sensorkretsen 6 exempelvis realiseras i enlighet med figur 9 som visar en schematisk avbildning av sensorkretsen 6 enligt ett fjarde utforande, eller i enlighet med figur 10 som visar en schematisk avbildning av sensorkretsen 6 enligt ett femte utforande. Gemensamt for dessa utforanden Or att mOtmotstandet 10 är belaget mellan spanningskallan 11 och den punkt pO den forsta grenen som Or forbunden med komparatorns 7 forsta ingang 12. Det skall papekas att strambrytarens 8 position i forhallande till spolen 4 och mOtmotstandet 10 Or fritt valbar. I det fjOrde utforandet som visas i figur 9, innefattar sensorkretsen 6, utover det som visas i det femte utforandet enligt figur 10, en aterkopplingsgren 17, eller farstarkningsgren, ansluten mellan komparatorns 7 utgang 14 och komparatorns 7 andra ingang 13.

I figur 11 aterfinns en schematisk avbildning av sensorkretsen 6 enligt ett sjOtte utfarande, vilken sensorkrets Or realiserad for att fungera enligt ovannamnda andra forfarande. I detta utforande innefattar sensorkretsen en aterkopplingsgren 17, eller forstarkningsgren, ansluten mellan komparatorns 7 utgang 14 och komparatorns 7 forsta ingang 12, och mOtmotstandet 10 Or belaget mellan spanningsk011an 11 och den punkt pa den forsta grenen som Or forbunden med komparatorns 7 farsta ingang 12. Vidare Or strombrytaren 8 anordnad angransande jord, samt att sensorkretsen 6 innefattar ett synkroniseringsmotstand 18 som Or anslutet parallellt Over strambrytaren 8, varvid sensorkretsens 6 f6rsta gren och andra gren Or vardera kopplad i serie med saval synkroniseringsmotstandet 18 som strambrytaren 8. 13 537 654 Tankbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begransad blott till de ovan beskrivna och pa ritningarna visade utforandena, vilka enbart har illustrerande och exemplifierande syfte. Denna patentansokning är avsedd att tacka alla anpassningar och varianter av de faredragna utfarandena beskrivna hari, och foljaktligen är den fOreliggande uppfinningen definierad av ordalydelsen av de bifogade kraven och desammas ekvivalenter. Saledes kan utrustningen modifieras pa alla tankbara satt mom ramen for de bifogade kraven.

Det skall aven papekas att all information om/rorande termer sasom ovanfOr, under, byre, nedre, etc., skall tolkas/lasas med utrustningen orienterad i enlighet med figurerna, med ritningarna orienterade pa sadant satt att hanvisningsbeteckningarna kan lasas pa ett korrekt satt. Suedes, indikerar dylika termer enbart inbordes forhallanden i de visade utforandena, vilka forhallande kan andras om den uppfinningsenliga utrustningen forses med en annan konstruktion/design.

Det skall papekas att Oven om det ej Or uttryckligen angivet att sardrag fran ett specifikt utforande kan kombineras med sardragen i ett annat utforande, skall detta anses uppenbart cid sa Or majligt. 14

Claims (13)

537 654 Patentkrav 1. Metod for faststdllande av en inbordes position mellan en forsta kropp (3) och en andra kropp (4) medelst en positionssensorsammansdttning, varvid namnda forsta kropp (3) och namnda andra kropp (4) är inbOrdes forskjutbara i forhdllande till varandra och varvid ndmnda andra kropp (4) uppvisar ett entydigt induktansvarde for varje inbOrdes position mellan namnda forst kropp (3) och namnda andra kropp (4), vilken positionssensorsammansattning innefattar namnda forsta kropp (3), ndmnda andra kropp (4), en styrenhet och en sensorkrets (6), sensorkretsen (6) innefattar en komparator (7) forbunden med en forsta gren innefattande namnda andra kropp (4), en strambrytare (8) och ett mdtmotstand (10) kopplade i serie med varandra, varvid komparatorn (7) är inrdttad att erhalla och jdmfOra en momentan matspanning Over matmotstdndet (10) och en momentan referensspanning, och är inrattad att baserat pa det inbardes forhallandet mellan mdtspdnningen och referensspanningen generera en tillstdndsdndring has en digital utsignal, varvid metoden innefattar stegen att: 1. skicka en uppflank hos en digital insignalpuls fran styrenheten till strambrytaren (8) for att dstadkomma en tillstandsandring hos strambrytaren (8) frdn Oppen till sluten, - i styrenheten detektera en forsta tillstandsandring hos utsignalen frdn komparatorn (7), och 2. faststdlla en inbordes position mellan ndmnda forsta kropp (3) och namnda andra kropp (4) baserat pa tidsfordrojningen mellan insignalpulsens uppflank och utsignalens forsta tillstandsandring, eller innefattar stegen att: 3. skicka en uppflank hos en digital insignalpuls frdn styrenheten till strambrytaren (8) for att dstadkomma en tillstandsandring hos strombrytaren (8) fran oppen till 35 sluten, 537 654 4. i styrenheten detektera en forsta tillstandsdndring hos utsignalen fran komparatorn (7), 5. i styrenheten detektera en andra tillstandsdndring has ndmnda utsignal, och - faststdlla en inbordes position mellan ndmnda forsta kropp (3) och ndmnda andra kropp (4) baserat pa tidsfordrojningen mellan utsignalens forsta tillstandsdndring och utsignalens andra tillstandsdndring. 2. Metod enligt krav 1, van i ndmnda fOrsta tillstandsdndring hcs utsignalen fran komparatorn (7) är en uppflank has en digital utsignalpuls, och van i namnda andra tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn (7) dr en nedflank has ndmnda digitala utsignalpuls. 3. Metod enligt krav 1, van i metoden utover stegen att: 1. skicka en uppflank has en digital insignalpuls fran styrenheten till strambrytaren (8) for att astadkomma en tillstandsandring has strombrytaren (8) fran oppen till 20 sluten, 2. i styrenheten detektera en farsta tillstandsdndring has utsignalen fran komparatorn (7), och 3. faststdlla en inbordes position mellan ndmnda forsta kropp (3) och ndmnda andra kropp (4) baserat pa tidsfordrojningen mellan insignalpulsens uppflank och utsignalens forsta tillstandsandring, Oven innefattar steget att: 4. baserat pa detekteringen av ndmnda farsta tillstandsAndring has utsignalen fran komparatorn (7), skicka en nedflank has ndmnda digitala insignalpuls fran styrenheten till strombrytaren (8) for att astadkomma en tillstandsdndring has strombrytaren (8) fran sluten till oppen. 4. Metod enligt krav 1 eller 2, van i metoden utaver stegen att: 16 537 654

1. skicka en uppflank hos en digital insignalpuls frdn styrenheten till strambrytaren (8) far att astadkomma en tillstandsdndring has strombrytaren (8) frdn oppen till sluten, - i styrenheten detektera en forsta tillstandsdndring has utsignalen frdn komparatorn (7),

2. i styrenheten detektera en andra tillstandsdndring has ndmnda utsignal, och

3. faststalla en inbordes position mellan namnda forsta kropp (3) och ndmnda andra kropp (4) baserat pa tidsfordrojningen mellan utsignalens farsta tillstdndsdndring och utsignalens andra tillstandsdndring, dven innefattar steget att:

4. baserat pa detekteringen av ndmnda andra tillstandsdndring has utsignalen frdn komparatorn (7), skicka en nedflank has ndmnda digitala insignalpuls fran styrenheten till strambrytaren (8) for att astadkomma en tillstandsdndring has strambrytaren (8) frdn sluten till Oppen.

5. Positionssensorsammansdttning for faststdllande av en inbardes position mellan ett farsta objekt (1) och ett andra objekt (2), vilken positionssensorsammansdttning innefattar: en forsta kropp (3) forbindbar med ndmnda forsta objekt (1), en andra kropp (4) forbindbar med ndmnda andra objekt (2), en styrenhet och en sensorkrets (6), varvid ndmnda forsta kropp (3) och ndmnda andra kropp (4) dr inbordes forskjutbara i forhallande till varandra och varvid ndmnda andra kropp (4) uppvisar ett entydigt induktansvdrde far varje inbordes position mellan ndmnda forst kropp (3) och ndmnda andra kropp (4), sensorkretsen (6) innefattar: en forsta gren innefattande ndmnda andra kropp (4), en strambrytare (8) med en ingang operativt forbunden med ndmnda styrenhet far mottagning av enskilda digitala insignalpulser och ett mdtmotstand (10), varvid den andra 17 537 654 kroppen (4), strambrytaren (8) och matmotsthndet (10) är kopplade i serie med varandra, en komparator (7), vilken ar forbunden med namnda forsta gren via en farsta inghng (12) for att erhhlla en momentan matspanning Over matmotsthndet (10), och vilken vidare innefattar en andra inghng (13) for erhallande av en momentan referensspanning, och en utgdng (14) operativt fOrbunden med namnda styrenhet fOr utmatning av enskilda tillsthndsandringar has en digital utsignal baserat ph det inbardes forhdllandet mellan namnda matspanning och namnda referensspanning.

6. Positionssensorsammasattning enligt krav 5, vani sensorkretsen (6) innefattar en dterkopplingsgren (17) 15 ansluten mellan komparatorns (7) utghng (14) och komparatorns (7) andra inghng (13).

7. Positionssensorsammansattning enligt krav 5 eller 6, vani sensorkretsens (6) forsta gren Or ansluten mellan en spanningskalla (11) och jord, och van i sensorkretsen (6) innefattar en andra gren, som är ansluten mellan spanningskallan (11) och jord, och som innefattar ett fOrsta referensmotstdnd (15) och ett andra referensmotsthnd (16), vilka Or kopplade i serie med varandra, varvid komparatorns (7) andra inghng (13) Or forbunden med namnda andra gren vid en punkt belagen mellan namnda forsta referensmotsthnd (15) och namnda andra referensmotstdnd (16).

8. Positionssensorsammansattning enligt krav 7, vani 30 strambrytaren (8) Or anordnad angransande jord.

9. Positionssensorsammasattning enligt krav 8, vani sensorkretsen (6) innefattar ett synkroniseringsmotsthnd (18) som Or anslutet parallellt Over strombrytaren (8), varvid sensorkretsens (6) forsta gren och andra gren vardera 18 537 654 är kopplade i serie med sdvdl synkroniseringsmotstAndet (18) som strombrytaren (8).

10. Positionssensorsammasdttning enligt nagot av kraven 5-9, 5 van i ndmnda fOrsta kropp (3) utgOrs av en elektriskt konduktiv kropp, faretrddesvis tillverkad av aluminium.

11. Positionssensorsammansdttning enligt ndgot av kraven 510, van i namnda forsta kropp (3) an forskjutbar i 10 forhallande till ndmnda andra kropp (4).

12. Positionssensorsammansattning enligt krav 10, vani ndmnda forsta kropp (3) an vridbar kring en axeltapp (5).

13. Positionssensorsammansdttning enligt nagot av kraven 512, van i ndmnda andra kropp (4) utgars av en spole. 19 537 654 1 / 7