用于自动化地确定开关点的摆动驱动器的制造方法_2

文档序号:8663835阅读:来源:国知局
对象相对于传感器的位置的摆动驱动器,其带有用于提供取决于在传感器与测量对象之间的磁场的测量值的传感器;带有用于评估测量值且用于提供评估结果的评估装置,在本发明中设置成,评估装置包括比较装置和时间元件(Zeitglied),比较装置构造用于将所存储的测量值与当前测定的测量值比较,比较装置构造用于当比较的结果满足可预设的标准时提供控制信号到时间元件处,时间元件构造成使得在提供控制信号的情况下继续时间测量过程而在控制信号消失的情况下重新开始时间测量过程,时间元件构造成使得在达到可预设的时间段(Zeitspanne)的情况下由时间元件输出触发信号并且评估装置包括存储装置,其设立成在遇到(Eintreffen)触发信号的情况下存储当前的测量值。
[0014]评估装置设置成以最小的数据处理耗费使能够通过传感器系统独立确定至少一个开关点。由该传感器系统应在该至少一个开关点处输出以具体位置值的形式的传感器信号和/或开关信号、尤其数字开关信号,其用于将信息(测量对象到达之前所测定的且存储的工作位置)传输给与传感器系统相联结的上级控制装置、例如可存储编程的控制器(SPS)。典型地,测量对象的与开关点相联系的工作位置是旋转的或平移的促动器沿着运动轨迹占据的终端位置。补充地或备选地,测量对象的位置也可以是在两个终端位置之间的中间位置。工作位置由此来确定,即测量对象优选地在相应的地点处逗留一定的时间段。
[0015]不同于在应用频率评估(Haeufigkeitsauswertung)的情况下用于传感器的开关点调节的方法,在根据本发明的传感器系统中仅实现当前所测定的测量值与优选地唯一的所存储的测量值在时间上受限的比较。对此所设置的时间段被存储在时间元件中,其中,时间元件继续时间测量过程直到达到预设的时间段或直到比较装置的控制信号消失。在控制信号消失的情况下实现时间元件的重置,使得时间测量过程又重新开始。只要所存储的测量值与当前所测定的测量值一致,由比较装置来提供控制信号。在此设置成,在执行在所存储的测量值与当前所测定的测量值之间的比较之后为了准备下一比较循环始终通过当前的测量值来代替所存储的测量值。在此丢弃迄今所存储的测量值,使得为此既不需要存储空间也不需要存储空间管理。被用于评价比较结果的标准例如可以是在所存储的与当前的测量值之间的最大允许的差。因此对于决定应继续将控制信号提供到时间元件处还是应通过控制信号的消失来重置时间元件,优选地需要用于测量值的先前的值的仅仅一个存储单元、用于处理这两个测量值的第一比较操作以及用于平衡第一比较操作的结果与可预设的标准的第二比较操作。在时间元件中至少以有规律的间隔进行询问是否由比较装置提供控制信号。假如是这样的情况,在时间元件中继续时间测量直到达到可预设的时间段。在达到可预设的时间段时,时间元件发出触发信号,其在评估装置内导致当前的测量值被存储。该测量值现在用作用于传感器系统的开关点,使得在重新测定该测量值时可将位置信号输出到上级控制装置、例如可存储编程的控制器处,以便显示测量对象到达预设的、尤其到机械地预设的工作位置中。
[0016]实际来看,如果测量对象的速度消失或是零且由传感器系统所测定的测量值至少在预设的时间段上大致恒定,那么总是可确定传感器系统的开关点。
[0017]测量值优选地是电压或电流信号,其在其方面由一个传感器的测量结果或由多个传感器的测量结果来确定。示例性地可设置成,传感器系统包括二轴的霍尔传感器,其可检测测量对象的磁场、尤其永久磁场的径向场分量和轴向场分量并且将这两个磁场分量以可预设的方式相互结算(verrechnen),从而可输出期望的测量值。
[0018]当比较装置设立用于存储刚好一个、尤其最后测定的测量值时,是适宜的。由此,比较装置可具有非常简单的结构,因为其需要仅仅一个用于该测量值的存储单元且因为不需要大量存储单元的复杂管理。优选地,测量值的测定以恒定的节拍频率进行,从而可连续地来测定和处理测量值。优选地,在比较装置中进行相应当前的测量值与就在先前、即最后所达到的测量值的比较。
[0019]当存储装置构造用于存储不同工作位置的多个测量值时,是有利的。因此,对于测量对象可沿着运动轨迹、即例如沿着在线性驱动器中的运动轴线或在转动驱动器中的圆形轨迹(Kreisbahn)通过传感器系统来确定对于多个工作位置的多个开关点。
[0020]在本发明的一改进方案中设置成,评估装置构造用于当当前所测定的测量值与存储在存储装置中的测量值至少几乎一致时输出位置信号。当测量对象经过相应的工作位置时并且/或者当测量对象在相应的工作位置处停留可预设的最小持续时间时,可输出位置信号。位置信号优选地包含关于分别由测量对象达到的位置的信息或直接输出在相应的位置处存在的测量值作为位置信号。因此可以以简单的方式来输出不同的位置信号。示例性地可设置成,只要当前的测量值不与所存储的测量值中任何一个相一致,传感器系统就不输出信号。一旦当前的测量值与所存储的测量值至少几乎一致,可一次或反复地或持久地输出相应当前的测量值。对于决定当前的测量值是否至少几乎与所存储的测量值一致可规定比较标准。例如,比较标准可定义为这在两个测量值之间最大允许的差。
[0021]在本发明的另外的设计方案中,评估装置设立成使得当存储在存储装置中的测量值通过在测量值至少几乎相同的情况下触发信号的存在被确认至少一次时才进行位置信号的输出。由此实现,至少第二次驶过(anfahren)沿着测量对象的运动轨迹的确定的位置,从而在输出位置信号之前通过时间元件引起触发信号的输出。由此避免在测量对象沿着运动路径的位置(其例如由于外部情况(如测量对象的运动的暂时的计划外的锁止)仅操控测量对象一次)处实现测量值的存储。为了比较这两个测量值可设置有尤其根据前述类型的比较标准。
[0022]在本发明的另外的设计方案中设置成,评估装置构造用于取决于所测定的传感器信号的模拟输出信号的用户定义的定标(Skalierung)。输出信号例如是电压或电流,其处于相对于所测定的传感器信号可预设的、尤其成比例的关系中,该传感器信号在其方面处于相对于驱动轴的摆动角度预设的、尤其成比例的关系中。因为在使用摆动驱动器的情况下可设置成机械地限制用于驱动轴的摆动范围、例如限制到最大可能的摆动角度范围的部分(Bruchteil)上,由此首先还限制用于与传感器信号成比例的输出信号的区间。然而为了使模拟输出信号的有利的传输和处理成为可能,可设置成定标输出信号,使得其在所设置的用于驱动轴的摆动角度范围内覆盖整个输出信号区间。这优选地通过在评估装置处无线地或有线地传输的用户输入来执行。示例性地可设置成,输出信号在用于驱动轴的O至300度的最大摆动角度范围中覆盖O至9伏的电压区间。在100至200度的摆动角度范围的机械限制的情况下,在没有用于输出信号的定标的情况下相应地产生3至6伏的电压区间。然而因为为了减少干扰影响以最大的电压升程(Spannungshub)经由相应的连接缆线传输模拟输出信号是有利的,由用户来进行在评估装置处的调节,其导致输出信号被定标。在输出信号的示例性的定标中,其在100至200度的受限的摆动角度范围中被定标到整个电压升程上,使得100度的摆动角度由O伏的输出信号代表而200度的摆动角度由9伏的输出信号代表。也可来建立其它不同的电压区间。在一有利的改进方案中可根据自动化地测定的开关点实现输出信号的自动化定标。对此可设置成,首先沿着驱动轴的摆动运动自动化地来测定至少两个开关点。在随后的步骤中然后可来识别分别代表驱动轴的最小和最大摆动角度的开关点,以便接下来对于在这两个开关点之间的摆动角度区间进行输出信号的定标。
[0023]根据第二方面,本发明的目的通过一种用于自动化地确定用于传感器系统(其根据在传感器与测量对象之间的磁场输出测量值)的开关点的方法来实现,其带有反复的步骤:
[0024]在第一时刻测定第一测量值且将第一测量值存储在比较装置中,在第二时刻测定第二测量值且比较第二测量值与第一测量值,仅对于这两个测量值的比较的结果满足可预设的标准的情况提供控制信号到时间元件处,在提供控制信号的情况下通过时间元件继续时间测量过程,在控制信号消失的情况下通过时间元件重新开始时间测量过程,在达到可预设的时间段的情况下将触发信号由时间元件输出到存储装置处,在遇到触发信号的情况下在评估装置的存储装置中存储当前的测量值。
[0025]在该方法的设计方案中设置成,为了比较第一测量值与第二测量值来进行第一测量值的暂存、优选地第一测量值的唯一的暂存。
[0026]在该方法的另一设计方案中设置成,当当前所测定的测量值与存储在存储装置中的测量值至少几乎一致时,评估装置输出位置信号。
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