布线载体42和转换器48。
[0038]在图3中示出LIPS 48的透视图。LIPS 48包括带有绕组空间的线圈架66，该绕组空间通过四个连接板68分成一个中间部段70和两个侧部段72。线圈架66承载沿芯(图3中没有示出)延伸的初级线圈74，该初级线圈在当前情况下应设定为单层的。在初级线圈74的两个相对设置的边缘区域上，线圈架66承载紧密缠绕的次级线圈76以用于测量感应电压。
[0039]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，这些线圈在测量变压器的范围内共同作用，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次测量的感应电压，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投影的情况下提供了很大程度的自由度，利用该数学投影从两个感应电压中计算出位置值。
[0040]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)。
[0041]其它关于LIPS的工作方式的细节例如可由文献DE 44 259 03 C3和EP 238 922BI得出。
[0042]在图3中，初级线圈74的线匝处于通过连接板68分开的中间部段70和两个侧部段72中，且半径相同。由此，线圈架66中的未进一步示出的磁芯尽可能紧密地被各个线圈74、76包围。这是特别有利的，因为线圈74、76在预设的线匝数的情况下具有最小的金属丝长度且因此也具有最小的欧姆电阻、最小的材料消耗以及最小的质量和最小的体积。此外，通过同样被包围的空气体积(或抗磁的或顺磁的线圈架的体积)的不必要的杂散磁通量被最小化。杂散磁通量可能损坏磁链且导致外部场不必要地影响线圈74、76。
[0043]参考图4，其示出图3的LIPS 48的替代实施例的截面图。
[0044]图4中所示的LIPS 48基于以下认识:图3中所示的位置传感器带有制造技术方面的缺点，这种缺点超出了电子技术方面的优点。
[0045]在图4中，次级线圈76缠绕在凹槽78或凹口中。在此，次级线圈76沿径向看完全填满其凹槽。可直接看出，在次级线圈76的缠绕空间的限位方面与根据图3的解决方案没有区别。然而，图4中的线圈架66不具有会损害工件或工具的坚固性或耐用性的狭长的连接板78。初级线圈74在此从线圈架66看径向地缠绕在次级线圈76上且位于在线圈架66和次级线圈76的表面上。由线圈架66和次级线圈76共同形成的表面在此几乎不具有轮廓且因此也不妨碍均匀的线匝间隔。尽管线圈架66、初级线圈74和次级线圈76的图4中所示的配置结构对于在一般应用中电感或变压器的应用不是有利的，然而根据实验情况以令人惊奇的方式证明了，附加由初级线圈74包围的空气室或线圈架室仅对于这样形成的LIPS 48的测量技术的特性产生可忽略的影响。
[0046]参考图5，其示出图3的LIPS 48的另一个替代实施例的截面图。
[0047]在图5中，在相对于图4的LIPS在其它方面特性相同的LIPS 48的情况下，线圈架的材料消耗被最小化。图4中初级线圈74相对于图3的较大半径在图5中被平均减小，因为初级线圈74的绕组的斜坡80能够采用不同的半径。斜坡的斜度在此应适应于初级线圈74的缠绕过程。
[0048]为了可靠地避免初级线圈74的绕组滑脱或滑离到较小半径的区域中，也可以替代斜坡80设置阶梯形的结构。或者，斜坡80区域可以设计具有粗糙的表面，以使得线匝能够局部支承在不平坦处。
[0049]LIPS 48的所有这些变体都可以选择性地设计为旋转体。然而，作为替代，可以实现线圈架66的例如呈多角形、椭圆形或其它形状的图4和图5中所示的磁芯82横截面，绕组可以安设在该线圈架上。
[0050]此外，图4和图5中所示的横截面不能在LIPS 48的整个圆周上表示，如图3已经示出:如果连接板68和进而凹槽78或凹口处于LIPS 48的整个圆周的部分区域中，就足以实现例如具有绕组包的矩形横截面的次级线圈76的多层绕组的目标。通常，绕组金属丝无论如何都不允许:在圆周的部分区域中不存在呈连接板68或凹处78形式的限位件的情况下，线匝稍微偏离于预设的形状。
[0051]图4和图5中所示的横截面因此仅示例性地视为LIPS 48的旋转对称结构。或者，如果存在穿过线圈架66本体的至少一个横截面，则LIPS 48也可以形成为图4和图5中所示的形状，该线圈架本体对应于所示形状之一，而穿过线圈架66本体的所有其它可能的横截面，也就是说与圆周成其它角度，则可以具有不同轮廓的横截面、特别是不同轮廓的本体。
[0052]仅应适宜地排除以下可能性:线圈架66本体的轮廓在所述其它圆周角的情况下包括薄的连接板68，因为这可能妨碍坚固的、适合于生产的结构。
【主权项】
1.一种用于检测发生器磁体(37)沿运动方向的位置的传感器(48)，该传感器包括: -沿运动方向延伸的线圈架(66)， -沿运动方向延伸的第一线圈(74)，该第一线圈被缠绕在线圈架(66)上，和-根据第一线圈(74)定位的第二线圈和第三线圈(76)，该第二线圈和第三线圈被缠绕在线圈架(66)上，使得所述第二线圈和第三线圈(76)与该第一线圈(74)相应地形成第一变压器和第二变压器，该第一变压器和第二变压器的变压系数取决于发生器磁体(37)的位置， -其中，至少所述第二线圈或第三线圈(76)被布置在线圈架(66)与第一线圈(74)之间。2.根据权利要求1所述的传感器(48)，其中，所述线圈架￠6)包括主体，该主体沿运动方向延伸并具有第一凹槽和第二凹槽(78)，所述第一凹槽和第二凹槽至少局部地沿围绕运动方向的周向延伸，所述第二线圈和第三线圈(76)相应地接纳在所述第一凹槽和第二凹槽中。3.根据权利要求2所述的传感器(48)，其中，所述第二线圈和第三线圈(76)填充其相应的凹槽(78)直到所述主体的外周面为止，使得所述第二线圈和第三线圈(74)与该主体的外周面齐平地闭合。4.根据权利要求2或3所述的传感器(48)，其中，所述主体包括至少局部地沿围绕运动方向的周向延伸的缺口，该缺口沿运动方向观察形成在所述凹槽(78)之间。5.根据权利要求4所述的传感器(48)，其中，沿运动方向观察，所述主体的表面在所述缺口中形成钝角。6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(48)，其中，所述第二线圈和第三线圈(76)是与所述第一线圈(74)相比紧凑地缠绕的线圈。7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(48)，其中，所述第二线圈(76)和第三线圈(76)被布置在线圈架(66)与第一线圈(74)之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(48)，其中，所述线圈架￠6)由塑料一一特别借助于注塑方法一一制成。9.一种用于操控车辆的制动设备(2)的装置，该装置包括用于通过制动踏板沿运动方向的移动来调节制动力的制动踏板和根据前述权利要求中任一项所述的传感器(48)，该传感器用于检测制动踏板沿运动方向的位置和用于根据检测到的制动踏板位置输出指示待设定的制动力的信号。10.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的传感器(48)的方法，该方法包括: -将第二线圈和第三线圈(76)缠绕在线圈架(66)上，和 -在缠绕在线圈架(66)上的第二线圈和第三线圈(76)上将第一线圈(74)缠绕在线圈架(66)上。
【专利摘要】本发明涉及一种用于检测发生器磁体(37)沿运动方向的位置的传感器(48)，该传感器包括：-沿运动方向延伸的线圈架(66)，-沿运动方向延伸的第一线圈(74)，该第一线圈被缠绕在线圈架(66)上，和-根据第一线圈(74)定位的第二线圈和第三线圈(76)，该第二线圈和第三线圈被缠绕在线圈架(66)上，使得第二线圈和第三线圈(76)与第一线圈(74)相应地形成第一变压器和第二变压器，该第一变压器和第二变压器的变压系数取决于发生器磁体(37)的位置，-其中，至少第二线圈或第三线圈(76)被布置在线圈架(66)与第一线圈(74)之间。
【IPC分类】G01D5/20, G01D5/22
【公开号】CN105008862
【申请号】CN201480011772
【发明人】H·阿克尔
【申请人】大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】DE102013203586A1, WO2014131716A1