WO2021244914A1 - Inductive sensor unit, and system - Google Patents

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WO2021244914A1
WO2021244914A1 PCT/EP2021/064023 EP2021064023W WO2021244914A1 WO 2021244914 A1 WO2021244914 A1 WO 2021244914A1 EP 2021064023 W EP2021064023 W EP 2021064023W WO 2021244914 A1 WO2021244914 A1 WO 2021244914A1
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coil
sensor unit
receiving coil
capacitor
electrically connected
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PCT/EP2021/064023
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Wolfgang Sinz
Klaus Lerchenmueller
Oliver Fuchs
Marius HAISCH
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to an inductive sensor unit (4) having at least one transmitting coil (5), having at least one first receiving coil (6) inductively coupled to the transmitting coil (5), and having an interference suppression unit (24) having at least one capacitor (25) which is electrically connected to the first receiving coil (6) and also to an earth connection (29). Provision is made for the capacitor (25) to be electrically connected at least approximately to a centre (27) of the first receiving coil (6) based on a longitudinal extent of a coil wire (15) of the first receiving coil (6).

Description

Beschreibung description
Titel title
Induktive Sensoreinheit, System Inductive sensor unit, system
Die Erfindung betrifft eine induktive Sensoreinheit, mit zumindest einer Sendespule, mit zumindest einer induktiv mit der Sendespule gekoppelten ersten Empfangsspule, und mit einer Entstöreinheit, die zumindest einen Kondensator aufweist, der mit der ersten Empfangsspule einerseits und mit einem Masseanschluss andererseits elektrisch verbunden ist. The invention relates to an inductive sensor unit with at least one transmitter coil, with at least one first receiver coil inductively coupled to the transmitter coil, and with an interference suppression unit which has at least one capacitor which is electrically connected to the first receiver coil on the one hand and to a ground connection on the other.
Außerdem betrifft die Erfindung ein System mit einer drehbar gelagerten Welle und mit einer derartigen induktiven Sensoreinheit. The invention also relates to a system with a rotatably mounted shaft and with such an inductive sensor unit.
Stand der Technik State of the art
Induktive Sensoreinheiten nutzen den Effekt, dass die Induktivität einer Spule durch magnetische und nicht magnetische metallische Objekte im Umfeld der Spule beeinflusst wird. Dabei sind induktive Sensoreinheiten bekannt, die zumindest eine Sendespule und zumindest eine induktiv mit der Sendespule gekoppelte erste Empfangsspule aufweisen. Wird die Sendespule mit einem elektrischen Erregerstrom beaufschlagt, so induziert die Sendespule aufgrund der induktiven Kopplung der Sendespule mit der ersten Empfangsspule eine elektrische erste Spulenspannung in die erste Empfangsspule. Befindet sich ein magnetisches oder ein nicht magnetisches metallisches Objekt im Umfeld der ersten Empfangsspule so wird wie zuvor erwähnt die Induktivität der ersten Empfangsspule und somit die erste Spulenspannung durch das Objekt beeinflusst. Inductive sensor units use the effect that the inductance of a coil is influenced by magnetic and non-magnetic metallic objects in the vicinity of the coil. Inductive sensor units are known which have at least one transmitting coil and at least one first receiving coil inductively coupled to the transmitting coil. If an electrical excitation current is applied to the transmitter coil, the transmitter coil induces an electrical first coil voltage in the first receiver coil due to the inductive coupling of the transmitter coil to the first receiver coil. If there is a magnetic or a non-magnetic metallic object in the vicinity of the first receiving coil, the inductance of the first receiving coil and thus the first coil voltage are influenced by the object, as mentioned above.
Um eine derartige induktive Sensoreinheit vor elektromagnetischer Störstrahlung zu schützen, ist zudem oftmals eine Entstöreinheit vorgesehen, die zumindest einen Kondensator aufweist, der mit der ersten Empfangsspule einerseits und mit einem Masseanschluss andererseits elektrisch verbunden ist. In order to protect such an inductive sensor unit from electromagnetic interference radiation, an interference suppression unit is also often provided which at least has a capacitor which is electrically connected to the first receiving coil on the one hand and to a ground connection on the other hand.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße induktive Sensoreinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Kondensator bezogen auf eine Längserstreckung eines Spulendrahtes der ersten Empfangsspule zumindest etwa mit einer Mitte der ersten Empfangsspule elektrisch verbunden ist. Auf einen weiteren der ersten Empfangsspule zugeordneten und elektrisch mit der ersten Empfangsspule verbundenen Kondensator wird vorzugsweise verzichtet. Die erste Empfangsspule weist bezogen auf die Längserstreckung des Spulendrahtes ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Zwischen den beiden Enden liegt die Mitte der ersten Empfangsspule, wobei die Mitte bezogen auf die Längserstreckung des Spulendrahtes etwa gleich weit von den beiden Enden beabstandet ist, sodass ein zwischen dem ersten Ende und der Mitte gelegener erster Abschnitt des Spulendrahtes beziehungsweise der ersten Empfangsspule im Hinblick auf seine Längserstreckung einem zwischen der Mitte und dem zweiten Ende gelegenen zweiten Abschnitt des Spulendrahtes beziehungsweise der Empfangsspule entspricht. Der Kondensator ist zumindest etwa mit der Mitte der ersten Empfangsspule verbunden. Vorzugsweise ist der Kondensator genau mit der Mitte verbunden. Alternativ dazu ist der Kondensator vorzugsweise mit einer Stelle der ersten Empfangsspule verbunden, die bezogen auf die Längserstreckung des Spulendrahtes benachbart zu der Mitte gelegen ist. Vorzugsweise weicht die Stelle bezogen auf die Längserstreckung des Spulendrahtes um höchstens zwanzig Prozent von der Mitte ab, besonders bevorzugt um höchstens zwei Prozent. Die Mitte beziehungsweise die Stelle bildet dabei einen Anschluss, durch den die erste Empfangsspule elektrisch mit dem Kondensator verbunden ist. Der Kondensator ist zumindest etwa mit der Mitte einerseits und mit dem Masseanschluss andererseits verbunden. Insofern ist eine erste Elektrode des Kondensators elektrisch zumindest etwa mit der Mitte verbunden und eine zweite Elektrode des Kondensators ist elektrisch mit dem Masseanschluss verbunden. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Entstöreinheit mit einem ersten Kondensator und einem zweiten Kondensator auszustatten, wobei der erste Kondensator im Bereich des ersten Endes des Spulendrahtes der ersten Empfangsspule elektrisch mit der ersten Empfangsspule verbunden ist, und wobei der zweite Kondensator im Bereich des zweiten Endes des Spulendrahtes der ersten Empfangsspule elektrisch mit der ersten Empfangsspule verbunden ist. Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass zur Ausbildung der Entstöreinheit eine geringere Anzahl an Kondensatoren notwendig ist. Entsprechend wird der für die Entstöreinheit benötigte Bauraum verringert. Das erste und das zweite Ende des Spulendrahtes der ersten Empfangsspule sind in der Regel mit einem ersten Anschlusspin beziehungsweise einem zweiten Anschlusspin einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) der Sensoreinheit elektrisch verbunden. Gegenüber vorbekannten Entstöreinheiten, die einen ersten und einen zweiten Kondensator aufweisen, bietet die erfindungsgemäße Lösung zudem den Vorteil, dass die kapazitive Belastung der Anschlusspins der ASIC verringert wird. Hierdurch kann die Eingangsempfindlichkeit der ASIC gesteigert werden. The inductive sensor unit according to the invention with the features of claim 1 is characterized in that the capacitor is electrically connected at least approximately to a center of the first receiving coil in relation to a longitudinal extension of a coil wire of the first receiving coil. A further capacitor assigned to the first receiving coil and electrically connected to the first receiving coil is preferably dispensed with. The first receiving coil has a first end and a second end in relation to the longitudinal extension of the coil wire. The center of the first receiving coil lies between the two ends, the center being approximately the same distance from the two ends in relation to the longitudinal extension of the coil wire, so that a first section of the coil wire or the first receiving coil located between the first end and the center on its longitudinal extent corresponds to a second section of the coil wire or of the receiving coil located between the center and the second end. The capacitor is connected at least approximately to the middle of the first receiving coil. The capacitor is preferably connected precisely to the center. As an alternative to this, the capacitor is preferably connected to a point on the first receiving coil which is located adjacent to the center in relation to the longitudinal extension of the coil wire. The point preferably deviates from the center by a maximum of twenty percent in relation to the longitudinal extension of the coil wire, particularly preferably by a maximum of two percent. The center or the point forms a connection through which the first receiving coil is electrically connected to the capacitor. The capacitor is connected at least approximately to the middle on the one hand and to the ground connection on the other hand. In this respect, a first electrode of the capacitor is electrically connected at least approximately to the middle and a second electrode of the capacitor is electrically connected to the ground connection. From the prior art it is known to equip the interference suppression unit with a first capacitor and a second capacitor, the first capacitor in the region of the first end of the Coil wire of the first receiving coil is electrically connected to the first receiving coil, and wherein the second capacitor in the region of the second end of the coil wire of the first receiving coil is electrically connected to the first receiving coil. In contrast, the solution according to the invention offers the advantage that a smaller number of capacitors is necessary to form the interference suppression unit. The installation space required for the interference suppression unit is correspondingly reduced. The first and the second end of the coil wire of the first receiving coil are generally electrically connected to a first connection pin and a second connection pin of an application-specific integrated circuit (ASIC) of the sensor unit. Compared to previously known interference suppression units which have a first and a second capacitor, the solution according to the invention also offers the advantage that the capacitive load on the connection pins of the ASIC is reduced. This can increase the input sensitivity of the ASIC.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit eine induktiv mit der Sendespule gekoppelte zweite Empfangsspule auf. Hierdurch wird die Sensitivität der Sensoreinheit gesteigert. Wird die Sendespule mit dem Erregerstrom beaufschlagt, so wird aufgrund der induktiven Kopplung der Sendespule mit der zweiten Empfangsspule eine elektrische zweite Spulenspannung in die zweite Empfangsspule induziert. Vorzugsweise sind die Empfangsspulen derart ausgebildet, dass in Abwesenheit von magnetischen Objekten und nicht magnetischen metallischen Objekten im Umfeld der Empfangsspulen eine Differenz der ersten Spulenspannung und der zweiten Spulenspannung gleich null oder nahe null ist. The sensor unit preferably has a second receiving coil which is inductively coupled to the transmitting coil. This increases the sensitivity of the sensor unit. If the excitation current is applied to the transmitter coil, an electrical second coil voltage is induced in the second receiver coil due to the inductive coupling of the transmitter coil to the second receiver coil. The receiving coils are preferably designed such that in the absence of magnetic objects and non-magnetic metallic objects in the vicinity of the receiving coils, a difference between the first coil voltage and the second coil voltage is equal to or close to zero.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Entstöreinheit einen weiteren Kondensator aufweist, der bezogen auf eine Längserstreckung des Spulendrahtes der zweiten Empfangsspule zumindest etwa mit einer Mitte der zweiten Empfangsspule einerseits und mit dem Masseanschluss oder mit einem weiteren Masseanschluss andererseits elektrisch verbunden ist. Der weitere Kondensator ist also elektrisch genau mit der Mitte der zweiten Empfangsspule oder mit einer Stelle, die benachbart zu der Mitte gelegen ist verbunden, wie vorstehend mit Bezug auf die erste Empfangsspule und den Kondensator erläutert. Durch den weiteren Kondensator ist auch die zweite Empfangsspule effektiv vor elektromagnetischer Störstrahlung geschützt. According to a preferred embodiment, it is provided that the interference suppression unit has a further capacitor, which, based on a longitudinal extension of the coil wire of the second receiving coil, is electrically connected at least approximately to a center of the second receiving coil on the one hand and to the ground connection or to a further ground connection on the other hand. The further capacitor is thus electrically connected precisely to the center of the second receiving coil or to a point which is situated adjacent to the center, as above with reference to the first Receiving coil and the capacitor explained. The second receiver coil is also effectively protected from electromagnetic interference radiation by the additional capacitor.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit eine Leiterplatte auf, wobei zumindest die Sendespule, die erste Empfangsspule und der Kondensator auf der Leiterplatte angeordnet sind. Durch die Anordnung beziehungsweise Ausbildung dieser elektrischen Bauteile auf der Leiterplatte ist die elektrische Verbindung des Kondensators mit der Mitte beziehungsweise der Stelle der ersten Empfangsspule technisch einfach und kostengünstig ausbildbar. Vorzugsweise sind auch optionale elektrische Bauteile wie die zweite Empfangsspule und der weitere Kondensator auf der Leiterplatte angeordnet beziehungsweise ausgebildet. The sensor unit preferably has a circuit board, at least the transmission coil, the first receiving coil and the capacitor being arranged on the circuit board. By arranging or designing these electrical components on the printed circuit board, the electrical connection of the capacitor to the center or the location of the first receiving coil can be implemented in a technically simple and cost-effective manner. Optional electrical components such as the second receiving coil and the further capacitor are preferably also arranged or formed on the circuit board.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sendespule die erste Empfangsspule und optional die zweite Empfangsspule umschließt. Hierdurch wird eine vorteilhafte induktive Kopplung der Sendespule mit der ersten Empfangsspule und optional der zweiten Empfangsspule erreicht. Vorzugsweise sind die Sendespule und die erste Empfangsspule und optional die zweite Empfangsspule ringförmig ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet. According to a preferred embodiment it is provided that the transmission coil encloses the first reception coil and optionally the second reception coil. This achieves an advantageous inductive coupling of the transmission coil with the first reception coil and optionally with the second reception coil. The transmitting coil and the first receiving coil and optionally the second receiving coil are preferably designed in the form of a ring and are arranged coaxially to one another.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit eine Auswerteeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, eine Eigenschaft eines durch die Sensoreinheit überwachten Elementes in Abhängigkeit von der in die erste Empfangsspule induzierten elektrischen ersten Spulenspannung zu ermitteln. Wie zuvor erwähnt werden die Induktivität der ersten Empfangsspule und somit die erste Spulenspannung durch ein Element beziehungsweise Objekt im Umfeld der ersten Empfangsspule beeinflusst. Eine Position und/oder ein Drehwinkel des Elementes können demnach in Abhängigkeit von der ersten Spulenspannung ermittelt werden.The sensor unit preferably has an evaluation unit which is designed to determine a property of an element monitored by the sensor unit as a function of the electrical first coil voltage induced in the first receiving coil. As mentioned above, the inductance of the first receiving coil and thus the first coil voltage are influenced by an element or object in the vicinity of the first receiving coil. A position and / or an angle of rotation of the element can accordingly be determined as a function of the first coil voltage.
Weist die Sensoreinheit zusätzlich zu der ersten Empfangsspule die zweite Empfangsspule auf, so ist die Auswerteeinheit zweckmäßigerweise dazu ausgebildet, die Eigenschaft des überwachten Elementes in Abhängigkeit von der ersten Spulenspannung einerseits und der zweiten Spulenspannung andererseits zu ermitteln. Das erfindungsgemäße System weist eine Welle auf, die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, und zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zum Ermitteln eines Drehwinkels der Welle durch die erfindungsgemäße induktive Sensoreinheit aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. If the sensor unit has the second receiving coil in addition to the first receiving coil, the evaluation unit is expediently designed to determine the property of the monitored element as a function of the first coil voltage on the one hand and the second coil voltage on the other. The system according to the invention has a shaft which is rotatably mounted in a housing and is characterized by the features of claim 7 for determining an angle of rotation of the shaft by the inductive sensor unit according to the invention. This also results in the advantages already mentioned. Further preferred features and combinations of features emerge from what has been described above and from the claims.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit gehäusefest angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen drehfest mit der Welle verbundenen Messwertgeber zu erfassen. Aus der gehäusefesten Anordnung der Sensoreinheit ergibt sich der Vorteil, dass eine elektrische Verbindung der Sensoreinheit mit weiteren gehäusefesten Elementen wie beispielsweise Steuergeräten einfach möglich ist. Alternativ dazu ist die Sensoreinheit vorzugsweise drehfest mit der Welle verbunden und dazu ausgebildet, einen gehäusefesten Messwertgeber zu erfassen. According to a preferred embodiment of the system, it is provided that the sensor unit is fixed to the housing and is designed to detect a transducer connected to the shaft in a rotationally fixed manner. The arrangement of the sensor unit fixed to the housing results in the advantage that an electrical connection of the sensor unit to further elements fixed to the housing, such as control devices, is easily possible. As an alternative to this, the sensor unit is preferably connected to the shaft in a rotationally fixed manner and is designed to detect a transducer fixed to the housing.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. To show
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer drehbar gelagerten Welle und einer induktiven Sensoreinheit und Figure 1 is a schematic representation of a system with a rotatably mounted shaft and an inductive sensor unit and
Figur 2 eine Draufsicht auf die induktive Sensoreinheit. Figure 2 is a plan view of the inductive sensor unit.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein System 1. Das System 1 weist eine Welle 2 auf, die in einem nicht dargestellten Gehäuse drehbar gelagert ist. An der Welle 2 ist ein Messwertgeber 3 angeordnet, bei dem es sich vorliegend um ein metallisches Objekt 3 handelt, das auch als Target 3 bezeichnet wird. Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Messwertgeber 3 ringförmig ausgebildet. Die Welle 2 und der Messwertgeber 3 sind koaxial zueinander angeordnet. Figure 1 shows a schematic representation of a system 1. The system 1 has a shaft 2 which is rotatably mounted in a housing, not shown. A measuring transducer 3, which in the present case is a metallic object 3, which is also referred to as target 3, is arranged on shaft 2. According to the embodiment shown in Figure 1, the transducer 3 is formed ring-shaped. The shaft 2 and the transducer 3 are arranged coaxially to one another.
Das System 1 weist außerdem eine induktive Sensoreinheit 4 auf. Die Sensoreinheit 4 ist gehäusefest angeordnet und dazu ausgebildet, einen Drehwinkel des Messwertgebers 3 und somit einen Drehwinkel der Welle 2 zu erfassen. Hierzu weist die Sensoreinheit 4 eine Sendespule 5, eine erste Empfangsspule 6 und eine zweite Empfangsspule 7 auf. The system 1 also has an inductive sensor unit 4. The sensor unit 4 is fixed to the housing and designed to have a To detect the angle of rotation of the transducer 3 and thus an angle of rotation of the shaft 2. For this purpose, the sensor unit 4 has a transmission coil 5, a first reception coil 6 and a second reception coil 7.
Die Sendespule 5 und die Empfangsspulen 6 und 7 sind mit einer ASIC 8 der Sensoreinheit 4 elektrisch verbunden. Hierzu weist die ASIC 8 sechs Anschlusspins 9, 10, 11, 12, 13 und 14 auf. The transmitting coil 5 and the receiving coils 6 and 7 are electrically connected to an ASIC 8 of the sensor unit 4. For this purpose, the ASIC 8 has six connection pins 9, 10, 11, 12, 13 and 14.
Die erste Empfangsspule 6 weist einen ersten Spulendraht 15 auf. Ein erstes Ende 16 des ersten Spulendrahts 15 ist elektrisch mit einem ersten Anschlusspin 9 der Anschlusspins verbunden. Ein zweites Ende 17 des ersten Spulendrahts 15 ist elektrisch mit einem zweiten Anschlusspin 10 der Anschlusspins verbunden. The first receiving coil 6 has a first coil wire 15. A first end 16 of the first coil wire 15 is electrically connected to a first connection pin 9 of the connection pins. A second end 17 of the first coil wire 15 is electrically connected to a second connection pin 10 of the connection pins.
Die zweite Empfangsspule 7 weist einen zweiten Spulendraht 18 auf. Ein erstes Ende 19 des zweiten Spulendrahts 18 ist elektrisch mit einem dritten Anschlusspin 11 der Anschlusspins verbunden. Ein zweites Ende 20 des zweiten Spulendrahts 18 ist elektrisch mit einem vierten Anschlusspin 12 der Anschlusspins verbunden. The second receiving coil 7 has a second coil wire 18. A first end 19 of the second coil wire 18 is electrically connected to a third connection pin 11 of the connection pins. A second end 20 of the second coil wire 18 is electrically connected to a fourth connection pin 12 of the connection pins.
Die Sendespule 5 weist einen dritten Spulendraht 21 auf. Ein erstes Ende 22 des dritten Spulendrahts 21 ist elektrisch mit einem fünften Anschlusspin 13 der Anschlusspins verbunden. Ein zweites Ende 23 des dritten Spulendrahts 21 ist elektrisch mit einem sechsten Anschlusspin 14 der Anschlusspins verbunden. The transmission coil 5 has a third coil wire 21. A first end 22 of the third coil wire 21 is electrically connected to a fifth connection pin 13 of the connection pins. A second end 23 of the third coil wire 21 is electrically connected to a sixth connection pin 14 of the connection pins.
Die Sendespule 5 ist induktiv mit den Empfangsspulen 6 und 7 gekoppelt. Wird die Sendespule 5 mit einem elektrischen Erregerstrom beaufschlagt, so wird eine elektrische erste Spulenspannung in die erste Empfangsspule 6 induziert und eine elektrische zweite Spulenspannung wird in die zweite Empfangsspule 7 induziert. Die Empfangsspulen 6 und 7 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass bei einer Abwesenheit der Welle 2 und des Messwertgebers 3 eine Differenz der ersten Spulenspannung und der zweiten Spulenspannung gleich null oder nahe null ist. Befindet sich die Welle 2 mit dem Messwertgeber 3 jedoch im Umfeld der Empfangsspulen 6 und 7, so wird die Differenz der Spulenströme durch den Drehwinkel der Welle 2 beziehungsweise den Drehwinkel des Messwertgebers 3 beeinflusst. Die ASIC 8 weist eine nicht dargestellte Auswerteeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die erste Spulenspannung und die zweite Spulenspannung zu überwachen und in Abhängigkeit von den erfassten Spulenspannungen den Drehwinkel der Welle 2 zu ermitteln. The transmission coil 5 is inductively coupled to the reception coils 6 and 7. If an electrical excitation current is applied to the transmitting coil 5, an electrical first coil voltage is induced in the first receiving coil 6 and an electrical second coil voltage is induced in the second receiving coil 7. The receiving coils 6 and 7 are designed and arranged in such a way that, in the absence of the shaft 2 and the transducer 3, a difference between the first coil voltage and the second coil voltage is equal to or close to zero. However, if the shaft 2 with the transducer 3 is in the vicinity of the receiving coils 6 and 7, the difference in the coil currents is determined by the angle of rotation of the shaft 2 or the angle of rotation of the Sensor 3 influences. The ASIC 8 has an evaluation unit, not shown, which is designed to monitor the first coil voltage and the second coil voltage and to determine the angle of rotation of the shaft 2 as a function of the recorded coil voltages.
Um die Sensoreinheit 4 vor elektromagnetischer Störstrahlung zu schützen, weist die Sensoreinheit 4 eine Entstöreinheit 24 auf. Die Entstöreinheit 24 weist einen Kondensator 25 und einen weiteren Kondensator 30 auf. In order to protect the sensor unit 4 from electromagnetic interference radiation, the sensor unit 4 has an interference suppression unit 24. The interference suppression unit 24 has a capacitor 25 and a further capacitor 30.
Der Kondensator 25 ist der ersten Empfangsspule 6 zugeordnet. Eine erste Elektrode 26 des Kondensators 25 ist bezogen auf eine Längserstreckung des ersten Spulendrahtes 15 zumindest etwa mit einer Mitte 27 der ersten Empfangsspule 6 elektrisch verbunden. Vorliegend ist die erste Elektrode 26 genau mit der Mitte 27 verbunden. Eine zweite Elektrode 28 des Kondensators 25 ist mit einem Masseanschluss 29 elektrisch verbunden. The capacitor 25 is assigned to the first receiving coil 6. A first electrode 26 of the capacitor 25 is electrically connected at least approximately to a center 27 of the first receiving coil 6 in relation to a longitudinal extension of the first coil wire 15. In the present case, the first electrode 26 is precisely connected to the center 27. A second electrode 28 of the capacitor 25 is electrically connected to a ground connection 29.
Der weitere Kondensator 30 ist der zweiten Empfangsspule 7 zugeordnet. Eine erste Elektrode 31 des Weiteren Kondensators 30 ist bezogen auf eine Längserstreckung des zweiten Spulendrahtes 18 zumindest etwa mit einer Mitte 32 der zweiten Empfangsspule 7 elektrisch verbunden. Vorliegend ist die erste Elektrode 31 genau mit der Mitte 32 verbunden. Eine zweite Elektrode 33 des Weiteren Kondensators 30 ist mit einem weiteren Masseanschluss 34 elektrisch verbunden. The further capacitor 30 is assigned to the second receiving coil 7. A first electrode 31 of the further capacitor 30 is electrically connected at least approximately to a center 32 of the second receiving coil 7 in relation to a longitudinal extension of the second coil wire 18. In the present case, the first electrode 31 is precisely connected to the center 32. A second electrode 33 of the further capacitor 30 is electrically connected to a further ground connection 34.
Jeder der Empfangsspulen 6 und 7 ist also jeweils ein Kondensator 25 oder 30 der Entstöreinheit 24 zugeordnet, sodass die Anzahl an Kondensatoren der Entstöreinheit 24 der Anzahl an Empfangsspulen entspricht. A capacitor 25 or 30 of the interference suppression unit 24 is therefore assigned to each of the receiving coils 6 and 7, so that the number of capacitors of the interference suppression unit 24 corresponds to the number of receiving coils.
Der Sendespule 5 sind ein dritter Kondensator 44 und ein vierter Kondensator 35 zugeordnet. Eine erste Elektrode 36 des dritten Kondensators 44 ist im Bereich des ersten Endes 22 des dritten Spulendrahts 21 elektrisch mit der Sendespule 5 verbunden. Eine zweite Elektrode 37 des dritten Kondensators 44 ist elektrisch mit einem dritten Masseanschluss 38 verbunden. Eine erste Elektrode 39 des vierten Kondensators 35 ist im Bereich des zweiten Endes 23 des dritten Spulendrahts 21 elektrisch mit der Sendespule 5 verbunden. Eine zweite Elektrode 40 des vierten Kondensators 35 ist elektrisch mit dem dritten Masseanschluss 38 verbunden. Durch die Kondensatoren 35 und 44 ist ein Beaufschlagen der Sendespule 5 mit einem gewünschten Erregerstrom vorteilhaft möglich. Die Ausgestaltung der Kondensatoren 35 und 44 ist in Figur 1 lediglich beispielhaft dargestellt. Alternativ dazu ist eine andere Anzahl an der Sendespule 5 zugeordneten Kondensatoren vorgesehen und/oder die der Sendespule 5 zugeordneten Kondensatoren sind an anderen Stellen der Sendespule 5 elektrisch mit der Sendespule 5 verbunden. A third capacitor 44 and a fourth capacitor 35 are assigned to the transmission coil 5. A first electrode 36 of the third capacitor 44 is electrically connected to the transmission coil 5 in the region of the first end 22 of the third coil wire 21. A second electrode 37 of the third capacitor 44 is electrically connected to a third ground connection 38. A first electrode 39 of the fourth capacitor 35 is electrically connected to the transmission coil 5 in the region of the second end 23 of the third coil wire 21. A second Electrode 40 of fourth capacitor 35 is electrically connected to third ground terminal 38. By means of the capacitors 35 and 44, a desired excitation current can advantageously be applied to the transmission coil 5. The configuration of the capacitors 35 and 44 is shown in FIG. 1 only as an example. As an alternative to this, a different number of capacitors assigned to the transmitter coil 5 is provided and / or the capacitors assigned to the transmitter coil 5 are electrically connected to the transmitter coil 5 at other points on the transmitter coil 5.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die induktive Sensoreinheit 4. Die Sensoreinheit 4 weist eine Leiterplatte 41 auf, auf der die Sendespule 5 und die Empfangsspulen 6 und 7 angeordnet sind. Auch die Kondensatoren 25 und 30 sind auf der Leiterplatte 41 angeordnet. Allerdings sind die Kondensatoren 25 und 30 in Figur 2 nicht ersichtlich. FIG. 2 shows a plan view of the inductive sensor unit 4. The sensor unit 4 has a printed circuit board 41 on which the transmitting coil 5 and the receiving coils 6 and 7 are arranged. The capacitors 25 and 30 are also arranged on the circuit board 41. However, the capacitors 25 and 30 cannot be seen in FIG.
Die Sendespule 5 und die Empfangsspulen 6 und 7 sind jeweils ringförmig ausgebildet und konzentrisch zueinander angeordnet. Die Sendespule 5 umschließt die erste Empfangsspule 6 und die zweite Empfangsspule 7. Eine derartige Anordnung beziehungsweise Ausbildung der Spulen 5, 6 und 7 gewährleistet eine vorteilhafte induktive Kopplung zwischen der Sendespule 5 und den Empfangsspulen 6 und 7. The transmitting coil 5 and the receiving coils 6 and 7 are each ring-shaped and are arranged concentrically to one another. The transmission coil 5 encloses the first reception coil 6 and the second reception coil 7. Such an arrangement or design of the coils 5, 6 and 7 ensures an advantageous inductive coupling between the transmission coil 5 and the reception coils 6 and 7.
Die Leiterplatte 41 weist außerdem eine Vorfräsung 42 auf. Die Vorfräsung 42 ist ringförmig in einem äußeren Bereich der Leiterplatte 41 ausgebildet und umschließt somit die Sendespule 5 sowie die Empfangsspulen 6 und 7. The circuit board 41 also has a pre-milling 42. The pre-milled recess 42 is designed in the shape of a ring in an outer region of the circuit board 41 and thus encloses the transmission coil 5 and the reception coils 6 and 7.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Induktive Sensoreinheit, mit zumindest einer Sendespule (5), mit zumindest einer induktiv mit der Sendespule (5) gekoppelten ersten Empfangsspule (6), und mit einer Entstöreinheit (24), die zumindest einen Kondensator (25) aufweist, der mit der ersten Empfangsspule (6) einerseits und mit einem Masseanschluss (29) andererseits elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (25) bezogen auf eine Längserstreckung eines Spulendrahtes (15) der ersten Empfangsspule (6) zumindest etwa mit einer Mitte (27) der ersten Empfangsspule (6) elektrisch verbunden ist. 1. Inductive sensor unit, with at least one transmitter coil (5), with at least one first receiving coil (6) inductively coupled to the transmitter coil (5), and with an interference suppression unit (24) which has at least one capacitor (25) connected to the first receiving coil (6) on the one hand and electrically connected to a ground connection (29) on the other hand, characterized in that the capacitor (25) with respect to a longitudinal extension of a coil wire (15) of the first receiving coil (6) at least approximately with a center (27) the first receiving coil (6) is electrically connected.
2. Induktive Sensoreinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine induktiv mit der Sendespule (5) gekoppelte zweite Empfangsspule (7). 2. Inductive sensor unit according to claim 1, characterized by a second receiving coil (7) which is inductively coupled to the transmitting coil (5).
3. Induktive Sensoreinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstöreinheit (24) einen weiteren Kondensator (30) aufweist, der bezogen auf eine Längserstreckung eines Spulendrahtes (18) der zweiten Empfangsspule (7) zumindest etwa mit einer Mitte (32) der zweiten Empfangsspule (7) einerseits und mit dem Masseanschluss (29) oder mit einem weiteren Masseanschluss (34) andererseits elektrisch verbunden ist. 3. Inductive sensor unit according to claim 2, characterized in that the interference suppression unit (24) has a further capacitor (30) which, based on a longitudinal extension of a coil wire (18) of the second receiving coil (7) at least approximately with a center (32) of the second receiving coil (7) on the one hand and with the ground connection (29) or with a further ground connection (34) on the other hand is electrically connected.
4. Induktive Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leiterplatte (41), wobei zumindest die Sendespule (5), die erste Empfangsspule (6) und der Kondensator (25) auf der Leiterplatte (41) angeordnet sind. 4. Inductive sensor unit according to one of the preceding claims, characterized by a circuit board (41), wherein at least the transmitting coil (5), the first receiving coil (6) and the capacitor (25) are arranged on the circuit board (41).
5. Induktive Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (5) die erste Empfangsspule (6) und optional die zweite Empfangsspule (7) umschließt. 5. Inductive sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting coil (5) encloses the first receiving coil (6) and optionally the second receiving coil (7).
6. Induktive Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Eigenschaft eines durch die Sensoreinheit (4) überwachten Elementes (2) in Abhängigkeit von einer in die erste Empfangsspule (6) induzierten elektrischen ersten Spulenspannung zu ermitteln. 6. Inductive sensor unit according to one of the preceding claims, characterized by an evaluation unit which is designed to add a property of an element (2) monitored by the sensor unit (4) as a function of a first electrical coil voltage induced in the first receiving coil (6) detect.
7. System, mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Welle (2), und mit einer induktiven Sensoreinheit (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Ermitteln eines Drehwinkels der Welle (2). 7. System, with a shaft (2) rotatably mounted in a housing, and with an inductive sensor unit (4) according to one of the preceding claims for determining an angle of rotation of the shaft (2).
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) gehäusefest angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen drehfest mit der Welle (2) verbundenen Messwertgeber (3) zu erfassen. 8. System according to claim 7, characterized in that the sensor unit (4) is fixed to the housing and is designed to detect a transducer (3) connected non-rotatably to the shaft (2).
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