专利名称：用于线性位置采集的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于线性无接触地采集位置变化的物体的位置的测量装置，具有一个与该物体刚性连接的、产生磁场的磁场设备，它经历相应于物体的位置变化离开参考位置沿一段测量段的偏移。一种相应的测量装置出自DE 100 44 839 A1。
背景技术：
对于较大长度(特别是超过0.5cm)的无接触线性位置测量，已知不同的测量装置。本文开始部分提到的DE-A1文献公开了一种位置传感器，它包括一个在线匝装置(Leiterschleifeneinrichtung)上移动的、产生磁场的磁场设备。在此，线匝装置具有至少一个线圈，该线圈带有多个互相包围的导体绕组和从宽侧到窄侧渐缩的外部轮廓、一个与磁场设备的偏移匹配的延伸、以及通过一个弱磁性层的覆盖。提供用于对在线匝装置上得到的、取决于磁饱和的变化的信号进行信号分析的装置。
由Tvco Electronics(CH)公司的公司展望中公开了一种所谓的PLCD(PermanentmagneticLinearContactlessDisplacement，永磁线性无接触位移)路径传感器，它具有两个带有软磁性磁芯的线圈和一个施主磁铁。这里，进行关于一个自身的ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，特定应用集成电路)的分析。在此，已知的路径传感器必须至少有被测量段的两倍长。它的结构和按照本文开始部分提到的DE-A1文献的测量装置同样比较复杂。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题在于，如下构造一个具有本文开始部分提到的特征的测量装置，使其结构比现有技术的结构简单。
根据本发明，上述技术问题是通过在权利要求1中给出的特征解决的。与此对应地应该如下构造本文开始部分定义的测量装置，其测量段通过一个具有磁阻特性的带状轨构成，该带状轨在它的两个相对的长侧面上分别各与一个用普通电阻材料制成的电阻轨接触，在此，在测量段的末端，为普通电阻材料提供连接端子，在该连接端子上可以量取与磁场设备的位置相关的测量信号。
在本发明的测量装置中，磁阻材料通过磁场设备局部在各测量位置饱和，由此在该区域导体轨的电阻自身相应地变化。这样，可以通过测量在单个连接端子之间的电阻以简单的方式确定磁场设备的各个位置。
测量装置的这一构造的优点在于，通过电阻的测量、通过平的结构方式和通过一个长度的简单的测量值确定，该长度至少近似等于测量段的延伸。
本发明的测量装置的优选的实施方式来自从属于权利要求1的权利要求。在此，可以把根据权利要求1的实施方式与一个从属权利要求或者优选为多个从属权利要求的特征组合。与此对应地，测量装置还可以另外具有下述特征-由磁阻材料制成的带状轨可以具有一个相应于XMR或CMR元件的磁阻层系统。
-取而代之，带状轨也可以具有至少一个由粒状磁阻材料或者磁阻悬浮体制成的层。
-特别是两个长侧的电阻轨可以在测量段的整个线性延伸范围内伸展。
-测量段的线性延伸在此可以优选地超过0.5cm。
下面根据一个优选的实施例参考附图进一步说明本发明。附图中图1表示本发明的测量装置的测量段的俯视图，以及图2按照斜视图示出了带有按照图1的测量段的测量装置。
这里，附图中相应的部件分别用相同的参考符号表示。
具体实施例方式
在根据本发明的测量装置的结构中，从公知的实施方式出发。下面仅就其根据本发明构造的部分进行说明。所有其余的部分在该关联上都是现有技术。
按照图1，本发明的测量装置的测量段2包括一个由磁阻材料制成的带状轨3。为此特别采用层系统，如从XMR薄层元件或者CMR薄层元件公知的(例如参见文献“XMR-Technologien”-TechnologieanalyseMagnetismus；Bd.2，VDI-Technologiezentrum“Physikalische Technologien”，Düsseldorf(DE)，1997，第11到46页)那样。不过，也可以使用任何其它其导电性取决于磁场变化的材料。于是，例如已知粒状磁性材料(例如参见DE 44 25 356 C2)。为制造相应的层也可以使用悬浮体，它们具有带有磁和电特性的非常小的在液体介质中弥散分布的微粒，例如用上述粒状材料制成。在带状轨3的两个相对的长侧分别导电连接安装一个由一种普通电阻材料制成的带或者轨4a或4b。该电阻轨在测量段的相对的端侧末端分别配备了电气连接端子A、C或者B、D。
从图2中看出，测量装置5带有图1所示的具有线性延伸或长度L的测量段2。装置5具有一个产生磁场的磁场设备，特别是形式为施主磁铁6的磁场设备。该施主磁铁在纵向上优选地在测量段2的整个延伸L范围上面特别超过0.5cm无接触移动。它与一个未详细说明的、要采集其关于测量段的位置的物体刚性连接。在此，该位置对应于关于参考位置x0的偏移x。通过施主磁铁6在测量位置x上带状轨3的磁阻材料在一个区域3a内被饱和，由此在该位置电阻相应地减小。于是在该区域3a上造成电阻轨4a和4b之间以较小的电阻的连接。
为采集位置，在测量连接端子A和B或者C和D之间进行电阻测量。相应的测量路径在图2中用M1或者M2通过虚线表示。此外，作为第三电流路径还可以测量连接端子A和D或者B和C之间的电阻。从相应的三个测量值然后可以唯一确定施主磁铁的位置x。在有利地设计测量装置的情况下，可能甚至仅从两个测量路径M1和M2的值就足以确定位置。
在本发明的测量装置5中，将由施主磁铁6线性掠过的部分视为测量段2的线性延伸L。也就是说，电阻轨4a和4b和/或磁阻轨3能够具有和延伸L不同的长度。
权利要求
1.一种测量装置(5)，用于线性无接触采集位置变化的物体的位置，具有一个与该物体刚性连接的、产生磁场的磁场设备(6)，该磁场设备经历相应于物体的位置变化的从一个参考位置(x0)沿测量段(2)的偏移(x)，其特征在于，所述测量段(2)通过一个具有磁阻特性的带状轨(3)构成，该带状轨在它的两个相对的长侧分别与一个用普通电阻材料制成的电阻轨(4a，4b)接触，其中在该测量段(2)的末端为普通电阻材料提供连接端子(A至D)，在其上可以量取与磁场设备(6)的位置(x)相关的测量信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有磁阻特性的带状轨(3)具有对应于XMR或者CMR元件的磁阻层系统。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有磁阻特性的带状轨(3)包含具有粒状磁阻材料的层。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有磁阻特性的带状轨(3)具有由带有该特性的微粒的悬浮体构成的层。
5.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，两个长侧电阻轨(4a，4b)在测量段(2)的整个线性延伸(L)的范围内伸展。
6.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述测量段(2)的线性延伸(L)超过0.5cm。
全文摘要
一种测量装置(5)，用于线性无接触采集位置变化的物体的位置，具有一个产生磁场的磁场设备(6)，该磁场设备经历相应于物体的位置变化的从一个参考位置(x
文档编号G01D5/16GK1926402SQ200580006596
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月14日 优先权日2004年3月1日
发明者詹斯·豪赫, 克劳斯·路德维格 申请人:西门子公司