感应式位移传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种感应式位移传感器(4)，包括线圈(38)和沿运动方向(8)相对于线圈(38)运动的目标(36)，其中，线圈(38)的电感(48)由目标(36)与线圈(38)之间的相对位置而定，其特征在于，线圈(38)和目标(36)在运动方向(8)上至少部分地重叠。
【专利说明】感应式位移传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1所述的感应式位移传感器、一种根据权利要求5所述的主缸、一种根据权利要求9所述的车辆和一种根据权利要求10所述的方法。
【背景技术】
[0002]如由DE4004065A1中已知地，为了测量压力活塞在主缸中的位置而使用位移传感器。
[0003]为此目的例如可以使用涡流传感器，例如由DE19631438A1已知了这种涡流传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，改进主缸中的位移传感器。
[0005]该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的优选的改进方案是从属权利要求的主题。
[0006]本发明的出发点在于:在常规的主缸中可以通过磁体相对于一个或多个传感器的运动来确定压力活塞的位置。然而该磁体是很占用位置的。此外，该测量原理取决于磁体内部的磁场，该磁场不能持久存在，因为磁场会随时间减弱。虽然电磁体可以克服这个缺点，然而电磁体在技术上使得构造更复杂。此外，实现该测量原理的各个部件是昂贵的。
[0007]由此出发，本发明基于这样的考虑:涡流传感器可以通过价廉的材料节省位置地构建在狭窄的空间上，这是因为既不需要磁体也不需要相应的磁体支架。此外，作为涡流传感器的基础的物理测量原理不依赖于作为部件的基础的固有物理性能，而是依赖于来自外部能源、例如来自振荡器电路的供给，因此涡流传感器显示出的老化现象少并且故障更少。
[0008]然而通常利用常规的涡流传感器测量在线圈和相应的测量对象(称为目标)之间的距离。然而这种距离测量致使常规的涡流传感器也需要非常多的位置，因为仅是通过线圈本身来产生磁场就是非常占用位置的。
[0009]相应地，本发明基于这样的思想:不是测量线圈与目标之间的距离，而是确定目标和线圈沿目标的运动方向看彼此重叠的程度。这种思想从这样的认识出发:目标也改变线圈内的磁特性，并且这种改变可根据线圈的电感来测量。
[0010]因此，本发明提出一种感应式位移传感器，其包括线圈和沿运动方向相对于线圈可运动的目标。在此，线圈的电感由目标与线圈之间的相对位置而定。根据本发明，线圈和目标在运动方向上至少部分地重叠。
[0011]通过线圈和目标的重叠，不仅可在最小的空间上实现涡流传感器，而且也可以实现更精确的测量结果，这是因为目标离线圈越近，传感器的灵敏度就越高。
[0012]在本发明的一个改进方案中，所述线圈是平面线圈。通过平面线圈可以进一步减小涡流传感器的尺寸。在这种情况下，目标可以沿平面线圈的运动方向看平行于该平面线圈布置，其中，为了通过平面线圈进行测量可以沿运动方向推动目标。通过这种方式，平面线圈和目标在重叠区域重叠，该重叠区域的大小由目标与平面线圈之间的位置而定。平面线圈的电感又由该重叠区域的大小而定。
[0013]在本发明的一个另外的改进方案中，所述平面线圈由与该平面线圈电连接的电路的印刷导线形成，该电路用于确定电感以及用于输出与平面线圈的电感有关的信号。通过这种方式，平面线圈可以仅通过形成印刷导线而直接被安置在电路上。通过这种方式，取消了用于涡流传感器的额外的线圈，这进一步减小了涡流传感器的尺寸。此外可以节省生产成本和材料成本，这是因为既不必提供额外的线圈也不必在一额外的制造步骤中在电路上安置额外的线圈。
[0014]在本发明的另一个改进方案中，在线圈与目标之间布置有绝缘部件。该绝缘部件防止位移传感器的元件发生短路和进而防止未定义的测量状态。
[0015]在本发明的又一个改进方案中，所述目标可以由一种具有导电性能和/或铁磁性能的材料制成。在应用具有导电性能的材料、例如铝或铜时，线圈的电感通过涡流发生变化。在应用具有铁磁性能的材料、例如软铁时，线圈的电感通过其磁性的改变发生变化。
[0016]本发明也提出了一种用于基于制动踏板的位置产生用于液压制动设备的液压的主缸，该主缸包括具有液压流体的壳体、通过制动踏板在壳体中可轴向运动的压力活塞和用于确定压力活塞在壳体中的轴向位置的、根据本发明的感应式位移传感器。
[0017]在本发明的一个改进方案中，所述感应式位移传感器设置在壳体的从压力活塞看的外侧上。这相对于使用磁体来测量位移表现出决定性的优点，这是因为对于该测量原理必需的场在这里不再需要穿过壳体壁传播。
[0018]在本发明的一个另外的改进方案中，所述压力活塞具有法兰，该法兰突出于壳体并且设置用于使目标运动。通过这种方式，通过压力活塞可以直接使目标运动，因此可以直接从感应式位移传感器的测量结果中推导出压力活塞的位置、速度或加速度。
[0019]在一个优选的改进方案中，该主缸是串列主缸并且因此可以满足法定标准用以提供在乘用车辆中两个彼此独立地切换的制动回路。
[0020]本发明也提出一种具有根据本发明的主缸的车辆。
[0021]本发明也提出一种用于在感应式位移传感器中定位沿运动方向相对于线圈可运动的目标的方法。在此，线圈的电感由目标与线圈之间的相对位置而定。根据本发明，这样定位所述目标，使得所述线圈和所述目标在运动方向上至少部分地重叠。
[0022]该方法的改进方案可以是有利地实现了所提出的装置的或电路的根据从属权利要求所述的特征的方法步骤。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本发明的上述的性能、特征和优点以及如何实现这些性能、特征和优点的方式和方法可结合下面参照附图详细说明的实施例的描述更清楚和更容易地理解，其中:
[0024]图1示出具有根据本发明的感应式位移传感器的串列主缸，
[0025]图2示出用于评估根据本发明的感应式位移传感器的测量结果的示例性的电路。
【具体实施方式】
[0026]参阅图1，其示出具有根据本发明的感应式位移传感器4的串列主缸2。[0027]串列主缸2还具有压力活塞6，该压力活塞沿运动方向8在壳体10中可运动地布置，其中，压力活塞6的运动可以通过未示出的脚踏板控制。压力活塞6本身分为初级活塞12和次级活塞14，其中，初级活塞12封闭壳体10的输入端，而次级活塞14将壳体10的内部空间分为初级腔16和次级腔18。在壳体10的输入端的区域中，在初级活塞12上布置有次级密封圈20，该次级密封圈使壳体10的内部空间与周围空气隔绝开。向壳体10的内部空间中看，在次级密封圈20下游设有初级密封圈22，该初级密封圈对在初级活塞12和壳体10的壁之间的间隙进行密封。次级活塞14上的压力密封圈24使初级腔16的压力与次级腔18的压力隔绝开。此外，次级活塞14上的另一个初级密封圈26对在次级活塞14和壳体10的壁之间的间隙进行密封。初级活塞12通过第一弹簧28支撑于次级活塞14上，而次级活塞14通过第二弹簧30支撑于壳体底部上。通过第一接口 32和第二接口 34可以相应地为初级腔16和次级腔18供给未示出的液压流体。
[0028]由于对于本领域技术人员而言串列主缸的工作原理是已知的，因此不对其进行详细说明。
[0029]根据本发明的感应式位移传感器4具有滑动件(滑板)36形式的目标，该滑动件在绘图平面内看可被推到平面线圈38下方。为了推动滑动件36，初级活塞12具有法兰40，滑动件36抵靠支承在该法兰上。平面线圈38由多个在印刷电路板42上的印刷导线形成，该印刷电路板具有用于评估平面线圈38的电感的、在图2中示出的电路44。在带有平面线圈38的印刷电路板42上为了例如防止污染物进入而可以设有一盖46。
[0030]参阅图2，其示出电路44的示例性的电路图。
[0031]在当前的实施方式中，电路44设计为LC门振荡器。其基于平面线圈38的电感48通过并联谐振电路50产生具有与电感48有关的频率的输出信号49。另选地，可以利用其它振荡器、如Meissner振荡器，或者利用其它测量原理、例如平面线圈18的阻抗的确定，来确定电感。
[0032]在所示出的电路44中的并联谐振电路50由平面线圈38的电感48和电容52组成。由并联谐振电路50产生的振荡54的、对于振荡器必需的增强通过第一变流器56和第二变流器58来实现。到并联谐振电路50上的必需的反馈通过反馈电阻60和反馈电容62来实现。在此，反馈电阻60决定输出信号49的振幅并且进而决定电路44的功率消耗。在并联谐振电路50和第一变流器56之间的过滤器电容64过滤具有低频率的信号分量、例如偏移量。第一变流器56还与另一反馈电阻66 —起形成下级的反馈回路。
【权利要求】
1.一种感应式位移传感器(4)，包括线圈(38)和沿运动方向(8)相对于线圈(38)运动的目标(36)，其中，所述线圈(38)的电感(48)由所述目标(36)与所述线圈(38)之间的相对位置而定，其特征在于，所述线圈(38)和所述目标(36)在运动方向(8)上至少部分地重叠。
2.根据权利要求1所述的感应式位移传感器(4)，其特征在于，所述线圈(38)是平面线圈。
3.根据权利要求2所述的感应式位移传感器(4)，其特征在于，所述平面线圈(38)由与平面线圈(38)电连接的电路(44)的印刷导线形成，该电路用于确定所述电感(48)以及用于输出与所述平面线圈(38)的电感(48)有关的信号(49)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的感应式位移传感器，包括在所述线圈(38)与所述目标(36)之间的绝缘部件。
5.一种用于基于制动踏板的位置产生用于液压制动设备的液压的主缸(2)，该主缸包括具有液压流体的壳体(10)、通过制动踏板在所述壳体(10)中轴向运动的压力活塞(12)和用于确定所述压力活塞(12)在所述壳体(10)中的轴向位置的、根据前述权利要求中任一项所述的感应式位移传感器(4)。
6.根据权利要求5所述的主缸(2)，其特征在于，所述感应式位移传感器(4)设置在所述壳体(10)的从所述压力活塞(12)看的外侧上。
7.根据权利要求5或6所述的主缸(2)，其特征在于，所述压力活塞(12)具有法兰(40)，该法兰突出于所述壳体并且设置用于使所述目标(36)运动。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的主缸(2)，其中该主缸是串列主缸。
9.一种车辆，包括根据权利要求5至8中任一项所述的主缸(2)。
10.一种用于在感应式 位移传感器(4)中定位沿运动方向(8)相对于线圈(38)运动的目标(36)的方法，其中，所述线圈(38)的电感(48)由所述目标(36)与所述线圈(38)之间的相对位置而定，其特征在于，这样定位所述目标(36)，使得所述线圈(38)和所述目标(36)在运动方向(8)上至少部分地重叠。
【文档编号】G01D5/20GK103906995SQ201280053335
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2011年11月3日
【发明者】M·哈弗坎普, S·莱曼, H·穆勒 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司