用于制造传感元件的方法_2

文档序号:9239887阅读:来源:国知局
密缠绕的次级线圈76以用于测量感应电压。
[0037]也就是说,在LIPS 48中的线圈74、76能够以两种不同的方式区分。一方面,这些线圈作为测量变压器的一部分相互作用,其中,初级线圈74激励磁场且在次级线圈76中感应出感应电压。初级线圈74和次级线圈76原则上任意地且不必须以图3中所示的方式设计。当前实施例中的LIPS 48应能够利用比率式信号处理装置进行分析,因此以前述方式实现了初级线圈74和次级线圈76的选择。连接到这种LIPS 48上的信号处理装置执行两个次级线圈76上的感应电压的各一次测量并且利用适合的算法计算出两个测量的感应电压,该算法的目标是抑制干扰。在最简单的情况下,这可以通过次级线圈76的适合的串联来实现。优选地,这通过模拟的或数字的信号处理装置实现,该信号处理装置在形成数学映射的情况下提供了很大程度的自由度,利用该数学映射从两个感应电压中计算出位置值。
[0038]此外,线圈74、76根据其几何构型可以划分成:具有较小的缠绕密度的线圈74,该线圈被几乎沿整个芯长度缠绕(在当前的示例性实施例中是初级线圈74);以及这样的线圈,该线圈紧凑地具有较大的缠绕密度且被缠绕在(未示出的)芯的特定的位置(在当前的示例性实施例中是次级线圈76)。
[0039]其它关于LIPS的工作方式的细节例如可由文献DE 4425903C3和EP 238922B1得出。
[0040]LIPS 48具有图4中所示的特性曲线78,在该特性曲线中将待测量的变量、即编码器磁铁37的位置80和显示出待测量的变量的输出变量、即次级线圈76上的感应电压82进行对比。
[0041]根据使用情况,对于LIPS 48期望的是:要么特性曲线78在所有位置都始终具有相同的斜率,要么具有斜率不同的持续稳定区。
[0042]如果LIPS 48的特性曲线78具有线性轮廓,那么LIPS 48的测量结果可以在模拟的控制器中、测量装置中或为了显示手动操作的读数(关于专业术语的注释:线性位置测量=线性运动运动;线性特性曲线=测得位置与输出变量之间的线性关系)而被直接进一步处理。因此,目前在绝大多数情况下试图使LIPS 48构造成具有线性特性曲线78。如果特性曲线78根据原则应设计为非线性的,那么该特性曲线可以在数字式系统中以简单的方式被修正。在这种情况下,LIPS 48的灵敏度以及进而其准确度和其分辨率是恒定的且受线性特性曲线的斜率影响。
[0043]具有取决于位置精度需求和分辨率需求以及进而在整个测量范围上考虑的带有非线性特性曲线的使用例子是电动液压制动系统,该制动系统具有图1中所示的串列式主缸2,在该串列式主缸中使用LIPS 48来测量制动踏板位置。LIPS 48通过制动踏板位置检测驾驶员目的且使用相关的控制系统(未进一步示出)中的测量结果。在沿正常的道路交通中运动的乘用车中,制动踏板位置在绝大多数时候处于静止位置或接近静止位置,而发生相当于全制动的严重偏转的制动踏板是少有的驾驶情况。这种情况对于车辆安全性有重要意义,然而恰恰不需要制动踏板中最高的敏感性(Feingefuehl)。而对于制动系统中关于控制质量的最高要求在许多制动操作中以低延迟提出,因为在这些制动操作中,制动操作的敏感控制对于舒适性和驾驶响应是关键的。在此意义上的高舒适性可以通过以下方式实现:提高开始区域中位置传感器的准确度和分辨率,必要时以测量区域端部处的相应的值为代价。驾驶员通过高准确度受益,因为系统则特别以可复制的方式关于所实现的减速对制动踏板的特定偏转作出响应。驾驶员将受益于高分辨率,因为测量变量的有潜在干扰性的离散化在数字式系统中则保持隐藏。
[0044]LIPS 48因此应这样配置,使得其特性曲线78适配于应用场合。另一方面,LIPS48的线圈74、76应尽可能少地从测量区域的端点上突出。这是与电动液压的制动系统特别相关的一种构型,其中在测量区域的开始处及其附近处的高准确度和分辨率是必要的且同时在测量区域的该部分中的结构空间尤其受限。例如可以将以下部分视为测量区域的开始处:该部分包括制动踏板的静止位置以及带有较小延迟的制动,也就是说特别是这样的区域,其在正常道路交通的行驶中在不出现紧急情况时被持续使用。
[0045]在该示例性实施例中,在开始处LIPS 48的特性曲线78被有意地为非线性的。该非线性的特性曲线78可用于通过使非线性的特性曲线78适配于相应应用场合的取决于位置的准确度需求和分辨率需求来提高LIPS 48的性能。
[0046]分辨率和准确度在LIPS 48的非线性的特性曲线较陡的位置局部地增加,也就是说测量变量的特定变化会导致输出变量的剧烈变化(=较高的灵敏度)。相反地,分辨率和准确度在非线性的特性曲线78较平缓地延伸的位置局部地降低。通常,仅受限的值范围可用于输出变量,因此必须为局部提高特性曲线78的陡度以及提高在其它位置的分辨率和准确度而牺牲这些特性中的某个特性。
[0047]斜度与分辨率和准确度的关联性的原因在于,同样由LIPS 48或信号处理其它阶段作为输出变量转换为感应电压82的干扰和噪音通常不会通过特性曲线78 (也就是关于测量变量)在其振幅方面变化。在特性曲线78的任何点处,干扰和噪音因此具有特性变量(振幅、功率谱密度、均方根值等)的典型值,该典型值向下限制相邻值的可区别性。特性曲线78越陡,则作为测量变量的、待检测的位置80的相关的可区别的值就彼此越接近,这例如在图4中示出。
[0048]如果在图4的例子中设定为存在感应电压82的、作为输出变量的输出值81、83的可区别性且所述输出值的区别在于输出差84,则在特性曲线78的平缓区域中产生待检测的位置80的、作为测量变量的两个值86、88的可区别性,这两个值的区别在于第一测量差90。而在特性曲线78的陡的区域中,在感应电压82中的相同的输出差84产生第二测量差92,该第二测量差小于第一测量差90且因此和该第一测量差不同。对于可区别性的需要的区间直接是分辨率。由于许多干扰在大多时候同样仅在感应电压82中特定的区间内起输出变量的作用,因此在准确度方面的关系是类似的。
[0049]在上述制动系统的范围内,例如有利的是,将LIPS 48在待检测的位置80的下方值范围内设计为不易受干扰的,因为驾驶员在该值范围内(如已经提到的)可能比在待检测的位置80的上方值范围内以更敏感的方式操纵制动踏板。为此,LIPS 48的特性曲线78在下方值范围内的斜度可以设计为比在上方值范围内低。
[0050]为此,在当前实施例的范围内,更改由线圈74、76得出的变压器的几何构型。替代LIPS 48的完全对称设计,符合目的地将至少一个不对称结构装入变压器中,其中,LIPS 48的至少一个部件(绕组之一、绕组对的一半或芯)关于一平面是不对称的,该平面垂直于测量方向布置在待测量的位置80的测量区域的中心处。在相应的不对称结构中,芯的饱和和/或感应电压82对测量结果变化的影响取决于编码器磁铁37的位置80,由此实现了特性曲线78中的期望的非线性。
[0051]在下面的另一处示出例如用于产生带有期望的特性曲线变化的不对称结构的多个可行形式。这些可行形式原则上是可组合的。其作用在组合中通常会加强。由于LIPS48的工作原理的严格的非线性而可以设定为,不能按照叠加原理对该组合进行处理。由线圈74、76组成的变压器的构型的特定变化的影响因此也取决于构型的其它变化。
[0052]各个结构变化见下文(“开始”的定义如上所述,其与“结束”相对应,涉及测量区域以及编码
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1