感应转速识别装置的制作方法

文档序号:5842026阅读:95来源:国知局

专利名称::感应转速识别装置的制作方法感应織识别驢本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分戶脱的用于感应魏识别的装置。例如在公开文献DEIO2005029764Al中公开了此类皿识别装置,根据第一种实施方式,其采用传感元件作为霍尔传感元件。霍尔传感元件在获取磁场变量方面有独特的优点,因而通常用于魏领懂识别。霍尔传感元件i顿成本低,并且在温度约16(TC以下都可以使用。但是霍尔传感技术的缺点是对污垢颗粒比较敏感。在恶劣的工作环境下,污染^J^传繊完全失灵。根据DE102005029764Al介绍,该种传感元件可以用磁阻(MR)传感元件来替代构成。还有一种替代设计是使用感应性传感元件。此外,从原理上看感应性传感元件在获取磁场錢方面是非常有利的。对于公知的感应性繊识别體,所j顿的是巻绕的线亂对于这种线圈,材料消耗大是其最为不利的缺点,而且面上的深度达数。在下面的表中列出了一些专利文献,所列出的都是迄今为lh^用的霍尔传感器技柳感应传繊技术。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由介绍宣传品"数字感应位置、速度和方位传感器PO120"中第1至3页公开了一种用于直线定位、角度测量和^测量的带有齿廓脉冲齿轮的数字感应传感器。测量线圈是扁平的,而且对油、7jC和灰尘以及在磁场中是有抵抗能力的。根掛鄉器原理,传繊芯片(Sensorchip)包括一个m^圈和两个接收线圈。接收线圈处于被测目标脉冲轮的移动方向上。在这种装置中被测目标与传感器芯片之间的距离在某种,號上受到限制。为此,本发明的目的在于克服现有技术存在的问题,即提出一种用于感应转速识别装置,其对于灰,粒的污染不敏感,而且有尽可能小的安装深度并允许有駄的传感器距离。^!传自还应该承受高温和高压,例如安装在一个传动齿轮箱中。根据权利要求1,该基本的技术方案在于4顿两个扁平线圈用于^I测量。两个线圈的布置方式是将其在旋转方向上空间上错位布置。借助于线圈iMl—个移动部件,即所谓的脉冲轮行探测。这种脉冲轮的基本前提是能够周期性的对感应传产生影响。该脉冲轮既可以是与齿轮相1姐也构成(如图1所示),或者也可以如栅格状地构成(见图2中所作的示意性图示)。对脉冲轮不必进行编码从而能够识别出其转动方向。对此起关键作用的是两个扁平线圈在空间转动方向上是错位布置的。图3表示了两个扁平线圈的空间位置错移。线圈1可以是振荡器的组成部件,线圈2同样也是另一个振荡器的组成部件,在这种情况下,各自确定振荡器的频率。频率测定结果基于一个更高的分辨率(Aufl6sung),比传统的电压和电流测定结果更加准确。如果在一个特殊的情况下,转动方向识另啲作用不重要,则只用一个扁平线圈也足以满足皿测定的要求,例如在权利要求12中所提出的那样。此外,其所有优点的翻性在于相关振荡器的共振频率测定计值。M如图3所示对线圈1和线圈2进行特殊布置(或与只有一个扁平线圈相应),可以分别得到一个大的有效的线圈面积。^t鄉巨脉冲轮较远的情况下仍然能够准确地测定是很重要的。线圈l(必要时加上线圈2)最好制作在印制电路板上,但是可以采用金属板冲压法或用金属丝弯曲等方法制作。为了防止线圈1和线圈2相互影响,将其M31—个多路器以适当的方式连接,从而使得电流总是只流经一个线圈,而另一个线圈在此期间处于高电阻状态。在使用本发明转速传感器的情况下,测定频率的变化对支持鄉巨离转速探测起到关键作用。在这种条件下进行测定体现出其非常突出的优点。在采用目前已知装置的情况下,传感器与脉冲轮之间的距离目前只t站到4至5mm,而使用根据本发明提出的體,当距离达到10mm时,仍能够正常工作。由于其距离比较大,脉冲发送器(脉冲轮)在使用期间可以随意更换。在现有的技术7jC平下,面临的问题是在使用比较小的发送器轮(脉冲齿轮)的情况下,传感器由于其附加的距离,难以^i共适用的结果。通过把扁平线圈和频率测定计值结^来可以有效地克服这种缺点。如果将轮齿或栅格元件以脉冲方式首先到一个扁平线圈上、然后再到另一个扁平线圈上地向前^4(至少需要滑过齿轮周长上弓l起脉冲的一段),则M^样非常简单的行为和方式能^{共一种转动方向识别。由图4可知,脉冲ii^的顺序是随着转动方向^变换的。根据权利要求12至21的第二个技术方案,不能轻易地将这种转动方向识另廿,但是可以通过替代第一种解决方案的一种方式来补充,亦即根据权利要求13的要求对脉冲,〗彌码。编码的重要性在于可以区别脉冲轮的各个齿。这样,就可以根据权利要求22应用于转动方向识别。下面的附加技术特性适应于两种技术方案脉冲轮不必是一个磁性控制器,而可以是一个导电涡流阻尼元件。例如在编码的情况下,旨齿及齿间隙都有不同的电导率。所谓脉冲轮的可以类似齿轮地构成,也可以采用在圆周上有周期循环的栅格的形式构成。与其它类型测速传麟相比,一个突出的优点的是,由于减小了识别结构布置对距离的依赖性,因而可以用不同结构的脉冲,行更换。这样就放宽了安装的允许公差。扁平线圈与脉冲轮之间的距离可达10mm。扁平线圈齡在一个印制线路^h,根据需要也可以采用多层覆金属板技术。但扁平线圈也可以Mil采用金属板冲压法卿金属丝弯曲法制造。为了进行魏测翻别,不对舰振荡频率进行计值测定(基准频軸MHz的数量级内,例如约20MHz或约400MHz),而是测定在脉冲齿滑过期间的频率变化。最后应该对数值范例进行说明。在室温(20°C)条件下,基准频率为20.0MHz。脉冲在瞬间将振荡频率提高到20,2MHz,也就是说,该脉冲所弓胞的瞬间的频率变化为0.2舰(旨,很容易地探测到,并指定到一个齿上)。在齿轮z,箱温度为15(TC的条件下进行了相同的试验,并且得到了升高了的为24.5MHz的基准频率,但是以频率变化仍然为恒定0.2MHz的7K平,提高到24.7MHz。由此可见,Mil本发明的方法,可以将一个恒定的频率变化(亦即具有温度稳定性并且距离可补偿的频率变化)指定给每个脉冲轮的脉冲释放元件。这样的脉冲在测量计值技术上是简单而可靠的。在脉冲轮有编码的情况下,就其本身意义来说,升频脉冲是恒定的(具有温度稳定性并且距离可补徵;此外,该脉冲从一个齿到下个齿上及它们在时间上的变化还只是以分级形式行区分的。这样,计值电路可以额外对旨齿分别进行定位,也就是ij^M:这种分别处理的方絲识别转动方向和/或大致的角度位置。图1为与齿轮相似的脉冲轮构造;图2为栅格状的脉冲轮构造;图3为两个扁平线圈的空间^a错移示意图4为脉冲纖的",随着糊方向改变示意图。权利要求1.用于感应式的转速和转动方向识别的装置,其中具有两个扁平线圈(1、2)—相对于一个所谓的脉冲轮的距离给定并且—在所述脉冲轮的旋转方向位错布置,—并且分别是振荡器的组成部分,将所述振荡器振动频率进行测定计值。2.根据权利要求1戶做的體,其特征在于,戶腐脉冲轮不{顿磁控制器。3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所^B冲轮象栅格那样有周期循环地构成。4.根据权利要求1或2戶诚的装置,其中,0ME冲轮结构与齿轮相^i也构成。5.根据权利要求1至4戶皿的^S,其特征在于,戶;ME冲轮是可以进行更换的。6.根据权利要求1至5所述的装置,其特征在于,从扁平线圈(1、2)距所述脉冲轮的距离可达到约10mm。7.根据权利要求1至6戶JM的装置,其特征在于,扁平线圈(1、2)可以压制到一个印制线路社,根据需要还可以采用多层覆金属板技术进行制作。8.根据权利要求1至6所述的装置,其特征在于,扁平线圈(1、2)可以采用金属板冲压法娜金属丝弯曲法制作。9.根据权利要求1至8所述的装置,征在于,所述振荡器的振荡频率在基准频率大约为20MHz至400MHz的范围内。10.根据权利要求1至9戶腿的装置,,征在于,^f顿一个多路器把扁平线圈(1、2)与振荡器连接M。11.用于感应式的魏和转动方向识别的装置,其中,扁平线圈(O一按照相距于所谓的脉冲裕合定的距离进行布置,并且一对戶/ME冲,行编码,以及一所述扁平线圈(1)是振荡器的组成部件之一,对振荡器的振荡频率进行测定计值。12.根据权利要求ll戶腿的装置,其特征在于,戶脱脉冲轮不用磁性控制器,而皿用电路控制。13.根据权利要求ii至12戶脱的,,其中,戶;ME冲轮象栅格那样有周期循环地构成。14.根据权利要求11至12所述的^g,其中,所述脉冲轮与齿轮相{吸也构成。15.根据权利要求11至14所述的装置,其特征在于,所^7》冲轮是可以进行更换的。16.根据权利要求11至15所述的装置,其特征在于,从扁平线圈(1)距脉冲轮的距离可达到约10mm。17.根据权利要求11至16戶服的體,其特征在于,将扁平线圈(1)压制到一个印制线路fch。18.根据权利要求11至16戶脱的装置,其特征在于,扁平线圈(1)魏用金属板冲压法或用金属丝弯曲法制作。19.根据权利要求11至18所述的装置,其特征在于,振荡器的振荡频率在基准频率大约为20MHz至400MHz的范围内。全文摘要用于感应转速识别的装置,其中,两个扁平线圈距脉冲轮的距离给定并且在脉冲轮的旋转方向交错布置,并且分别是振荡器的组成部件之一,将所述振荡器振动频率进行测定计值。文档编号G01P3/48GK101452006SQ20081017695公开日2009年6月10日申请日期2008年7月18日优先权日2007年7月19日发明者马蒂亚斯·舒恩克申请人:切瑞有限公司
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