DE102004013022B3

DE102004013022B3 - Abschnittszähler und Antrieb

Info

Publication number: DE102004013022B3
Application number: DE200410013022
Authority: DE
Inventors: Olaf Dr. Simon; Michael Müller
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-17

Abstract

Abschnittszähler und Antrieb, DOLLAR A umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, DOLLAR A wobei ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, DOLLAR A und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, DOLLAR A wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind, DOLLAR A umfassend zumindest einen zumindest einen Rotor und einen Stator umfassenden Elektromotor, DOLLAR A wobei der Stator und Rotor in einem ersten axialen Bereich nach Art eines Asynchronmotors, Synchronmotors oder Reluktanzmotors aufgebaut ist, DOLLAR A wobei der Rotor in einem zweiten axialen Bereich entlang seiner dem Stator zugewandten Oberfläche einander abwechselnd Vertiefungen und Erhöhungen aufweist, DOLLAR A und dass der Stator im zweiten axialen Bereich derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass der magnetische Widerstand abhängig von der Rotorposition derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abschnittszähler und einen Antrieb.
Ein Antrieb umfasst zumindest einen linearen oder rotatorischen Elektromotor. Beim rotatorischen Elektromotor ist auch ein gegebenenfalls vom Elektromotor angetriebenes Getriebe vom Antrieb umfasst.

Aus der EP 0 724 712 B1 ist als Abschnittszähler ein Drehwinkelsensor bekannt, an dessen Rotor Magnete vorgesehen sind, welche in Umfangsrichtung eine abwechselnde Magnetisierungsrichtung aufweisen. Am Umfang sind stationäre Wiegand-Sensoren, also Impulsdraht-Sensoren und/oder spannungsgenerierende Bewegungssensoren vorgesehen, die beim Vorbeidrehen eines jeweiligen Magnets einen Spannungsimpuls an ihrem Ausgang liefern, der einer elektronischen Schaltung zur Verfügung gestellt wird.

Nachteilig ist dabei, dass am Rotor Magnete vorzusehen sind. Diese müssen nämlich derart befestigt werden, dass sie den Zentrifugalkräften auch bei hohen Drehzahlen widerstehen. Bei einer linearen statt rotatorischen Ausführung des Drehwinkelsensors müssten nachteiligerweise entlang des Rotors also entlang der Strecke viele Magnete angebracht werden. Dies führt zu extrem hohem Aufwand bei der Herstellung und entsprechenden Kosten.

Aus der EP 1 310 771 A1 ist ein Impulssignalerzeuger bekannt, bei dem gemäß Beschreibung, insbesondere Spalte 2, Zeile 46 bis Spalte 3, Zeile 5, von am Sensor vorbei bewegten Zähnen dasjenige Magnetfeld, welches auf den Magnetdraht 1 wirkt, derart veränderlich ist, dass Barkhausen-Sprünge generiert, die detektierbar sind.

Nachteilig ist dabei, dass der Empfindlichkeitsbereich sehr klein ist und der Signal-Rausch-Abstand des Signals nur bei sehr stark ausgeprägten Zähnen verwertbar ist. Insbesondere wird nur ein kleiner Teil des von den Permanentmagneten erzeugten Magnetflusses durch den Impulsdraht geleitet.

Aus der DE 102 59 223 B3 ist ein Positionsdetektor bekannt, bei dem das bewegbare Teil Magnete umfasst, deren erzeugter Magnetfluss über einen Luftspalt zu einem Impulsdraht geführt ist. Nachteilig ist dabei, dass bei linearer Ausführung viele Magnete am bewegbaren Teil notwendig sind und somit hohe Kosten entstehen. Außerdem ist für jeden Magnet jeweils eine Verbindungsstelle notwendig, die somit auch eine Schwachstelle darstellt.

Aus der DE 600 03 067 T2 ist ein Sicherheitssystem bekannt, bei dem ein Sensor mit den Magneten zusammen an einem Teil montiert ist. Der Sensor ist allerdings nur eine übliche Spule und detektiert somit Änderungen des umfassten Flusses. In dem anderen, relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil sind Barkhausen-Mikrodrähte angeordnet, deren Magnetisierung umklappt, wenn sie den Magneten nahe kommen. Die plötzlichen Feldänderungen beim Umklappen ergeben relativ kleine Flussänderungen in der Sensor-Spule. Nachteilig ist dabei, dass keine nachgeschaltete Elektronik versorgbar ist. Außerdem wird ein großer Teil des Flusses nicht durch den empfindlichen Bereich des Sensors hindurchgeleitet wird. Die Änderungen des Feldflusses, welche durch die Barkhausen-Mikrodrähte überhaupt bewirkbar sind, sind sehr klein. Somit ist nachteiligerweise das Signal-Rausch-Verhältnis ungünstig. Denn wesentlich ist, dass der Barkhauseneffekt nicht innerhalb der Spule statt findet sondern weit entfernt von dieser. Darüber hinaus ist bei der DE 600 03 067 T2 nachteilig, dass am anderen, relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil über die gesamte Länge die Mikrodrähte vorzusehen sind. Dies ist aufwendig und kostspielig. Ein weiterer Nachteil ist, dass als Sensor eine Spule verwendet, deren Induktivität bestimmt werden muss (vergl. DE 600 03 067 T2 Abschnitt [0041] und [0042]), wofür eine aufwendige Hochfrequenz-Elektronik notwendig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen stabileren Antrieb und Drehimpulssensor weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Abschnittszähler nach den in Anspruch 1, 4, 5 oder 28 und bei dem Antrieb nach den in Anspruch 21 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Abschnittszähler sind, dass er bei rotatorischer Ausführung zum Zählen von Winkelabschnitten, also auch als Umdrehungszähler, bei linearer Ausführung zum Zählen von linearen Abschnitten, also auch als Wegstreckenzählerzähler vorsehbar ist.

Insbesondere ist wesentlich, dass der Abschnittszähler einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil umfasst,
wobei ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist,
und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist,
wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.

Von Vorteil ist dabei, dass ein stromausfallsicherer Absolut-Umdrehungszähler herstellbar ist, bei dem bei rotatorischer Ausführung die Magnete stationär, also nicht-drehend vorsehbar sind und somit keine Zentrifugalkräfte auf diese wirken. Die Bereiche verschiedener Permeabilität sind als Erhöhungen und Vertiefungen und somit mittels Ausformungen am festen Körper oder als Blechpaket ausführbar und halten somit allen Zentrifugalkräften stand.

Vorteiligerweise sind Permanentmagnete zum Erzeugen von magnetischem Fluss vorsehbar, der im Wesentlichen in mindestens zwei Kreisen fließt, wobei die Kreise jeweils sowohl Bereiche des ersten als auch des zweiten Teils umfassen. Erstes und zweites Teil sind dabei derart ausgeführt, dass während der Bewegung des ersten Teils, also dem linearen Bewegen oder rotatorischen Drehen des ersten Teils, der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors resultierende Fluss, welcher aus der Überlagerung der von den beiden Kreisen stammenden Flussanteile entsteht, umpolbar ist. Jedem Sensor sind dabei zwei solche Kreise zuordenbar, die wesentlich für den Fluss im Empfindlichkeitsbereich verantwortlich sind. Vorteilig ist bei der Erfindung, dass das erste Teil in kostengünstiger Weise bloß Bereiche verschiedener magnetischer Suszeptibilität oder Permeabilität aufweisen muss und somit beim Bewegen des ersten Teils die beiden jeweiligen Anteile des Flusses im Empfindlichkeitsbereich verschieden stark ausgeprägt sind. Die verschieden starke Ausprägung ist sogar derart vorsehbar, dass ein Umpolen des resultierenden Flusses erreichbar ist. Dazu sind auch im zweiten Teil Joche in geeigneter Weise angeordnet.

Auf diese Weise sind sogar Wieganddrähte als Sensoren einsetzbar, die beim Umpolen Spannungsimpulse liefern.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Signalspannungspulse einer elektronischen Schaltung zugeführt, die aus der Energie dieser Signalspannungspulse versorgbar ist und die einen Zähler für die Pulse umfasst, wobei der Zählerstand nichtflüchtig speicherbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass keine weitere Energieversorgung notwendig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zähler als FRAM-Baustein, also in FRAM-Technologie, ausgeführt. Insbesondere ist zur Versorgung des Zählers keine externe Versorgung und keine Versorgung aus weiteren Energiespeichern, wie Batterien oder dergleichen, notwendig. Von Vorteil ist dabei, dass energiesparende Technologie verwendbar ist und der Zählerstand über lange Zeiten speicherbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zähler als einzelner Baustein ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass geringere Kosten und geringere Störanfälligkeit erreichbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Baustein aus einer Gleichrichterschaltung versorgt, die wiederum aus den Signalspannungspulsen der Sensoren vorsorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Versorgung des Bausteins in einfacher und kostengünstiger Weise aus den Signalen selbst erreichbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren. Insbesondere arbeiten die Sensoren nach dem Barkhausen-Effekt. Von Vorteil ist dabei, dass bekannte kostengünstige Standard-Sensoren verwendbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elektromotor linear oder rotatorisch aufgebaut. Von Vorteil ist dabei, dass beide Versionen von der Erfindung umfasst sind und somit bei beiden Motoren die Vorteile der Erfindung erzielbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Stator und Rotor in einem dritten axialen Bereich einen Feindrehwinkelsensor. Von Vorteil ist dabei, dass eine Regelung und/oder Steuerung des Elektromotors gemäß den von dem Feindrehwinkelsensor gelieferten Werten erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gibt der Zählerstand Anzahl der Umdrehungen und/oder Teilumdrehungen wieder. Insbesondere sind bei rotatorischer Ausführung drei Sensoren vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Drehrichtungserkennung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Baustein als Busteilnehmer ausgeführt oder weist eine elektrische Schnittstelle zur Datenübertragung auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Zählerstand an weitere Geräte übermittelbar ist.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind, dass er zumindest einen zumindest ein bewegbares Teil und einen Stator umfassenden Elektromotor umfasst,
wobei der Stator und das bewegbare Teil in einem ersten axialen Bereich nach Art eines Asynchronmotors, Synchronmotors oder Reluktanzmotors aufgebaut ist,
wobei das bewegbare Teil in einem zweiten axialen Bereich entlang seiner dem Stator zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist,
und dass das zweite Teil, also Stator, derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist,
wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.

Von Vorteil ist dabei, dass bei rotatorischer Ausführung die Magnete stationär, also nichtdrehend vorsehbar sind und somit keine Zentrifugalkräfte auf diese wirken. Die Erhöhungen und Vertiefungen sind mittels Ausformungen am festen Körper oder als Blechpaket ausführbar und halten somit allen Zentrifugalkräften stand.

Vorteiligerweise ist der Elektromotor auch mit dem auf seiner Rotorwelle integrierten Abschnittszähler ausführbar. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und kostengünstige Ausführung des Elektromotors. Der Antrieb ist auch mit einem dem umfassten Elektromotor zugeordneten Getriebe ausführbar.

Insbesondere ist dem Antrieb auch ein fein auflösender Sensor zusätzlich vorsehbar. Somit sind nicht nur Abschnitte erfassbar sondern auch die zwischen den Abschnitten liegenden Sensoren.

1: Rotor
2: Joch
3: Sensor
4: Permanentmagnet
21: Zählerbaustein

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch gezeichnet. Dabei ist der Rotor 1 linear dargestellt. Die alternative rotatorische erfindungsgemäße Ausführungsform erfolgt jedoch in entsprechender Weise.
Rotor und Stator sind relativ zueinander beweglich. Der Rotor 1 weist eine in Bewegungsrichtung veränderliche Dicke auf, wobei sich Erhöhungen und Vertiefungen abwechseln. Der Stator umfasst drei E-förmige Joche 2, wobei an den beiden äußeren Schenkeln des E Permanentmagnete 4 angeordnet sind und am Mittelschenkel des E der Sensor 3 angeordnet ist. Dabei ist der Sensor derart am Mittelschenkel des E angeordnet, dass aus dem Mittelschenkel des E-förmigen Jochs austretender Magnetfluss durch den Sensor geleitet wird.
Der Sensor ist ein spannungsimpulsgenerierender Detektor, der bei zunehmendem und/oder abnehmendem Magnetfluss einen Spannungsimpuls generiert, also kurzzeitig eine Spannung erzeugt. Vorteiligerweise ist ein Wieganddraht-Sensor, also ein Impulsdrahtsensor verwendbar.
Wird der Rotor am Stator vorbeibewegt, detektiert der Sensor 3 unterschiedlichen Magnetfluss, weil der magnetische Widerstand zwischen den Schenkeln des E anhängig von der Rotorposition variiert.
Die Joche 2 sind voneinander beabstandet und die Sensoren 3 sind parallel zueinander angeordnet und gleichsinnig orientiert.
Der Stator umfasst mindestens drei Sensoren 3 und Joche 2.
Die Permanentmagnete zweier benachbarter Schenkel zweier verschiedener und benachbarter Joche 2 sind gegensinnig orientiert. Somit sollte also ein Mindestabstand eingehalten werden, um ein ausreichendes Signal von den Sensoren zu erhalten.
Bei einer rotatorischen Ausführung werden die Sensoren am Umfang in 120° Abständen derart angeordnet, dass die Orientierungen der Sensoren stets radial sind und zum jeweils nächsten Nachbarn 120° winklig ausgerichtet sind.
Die Signale der Sensoren werden gemäß 2 jeweils Dioden zugeführt, die einen Kondensator aufladen, an welchem die Versorgungsspannung für einen Zählerbaustein 21 entnommen wird. Der Zählerbaustein 21 ist von den kurzzeitig generierten Spannungspulsen versorgbar. Die Signale werden darüber hinaus dem Zählerbaustein zur Auswertung, insbesondere zum Zählen zugeführt.
Bei rotatorischer Ausführung werden pro Umdrehung drei Spannungspulse erzeugt. Der Zählerstand des Zählers zählt jedoch nur die Pules eines der drei Sensoren, der im Folgenden auch als Referenzimpulssensor bezeichenbar ist.
Weil drei Sensoren am Umfang angeordnet sind, ist die Drehrichtung erkennbar und der Zählerstand ist somit als Absolutwertzähler für Umdrehungen verwendbar. Vorteiligerweise zählt der Zählerstand also auf- und abwärts je nach erkannter Drehrichtung.
Der Zählerbaustein 21 weist eine Schnittstelle auf, wodurch eine Datenübertragung an weitere elektronische Geräte oder Busteilnehmer ermöglicht ist.
Der Zählerbaustein 21 speichert den Zählerstand auf einem nichtflüchtigen Speicher. Besonders vorteilhaft ist hierbei die FRAM-Technologie. Somit ist der Zählerbaustein allein aus den Spannungspulsen versorgbar und benötigt keine weitere Energieversorgung. Zum Datenaustausch mit weiteren Busteilnehmern ist jedoch eine zusätzliche Energieversorgung von Vorteil, insbesondere bei langsam oder nicht drehendem Motor.
Die Sensoren bilden in Zusammenschaltung einen Abschnittszähler. Bei rotatorischer Ausführung werden also Winkel-Abschnitte gezählt und bei linearer Ausführung werden lineare Abschnitte gezählt.
Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden statt der Erhöhungen und Vertiefungen jeweils Material-Bereiche mit unterschiedlicher Permeabilität angeordnet. Somit treten bei der Bewegung des Rotors verschieden stark magnetisierbare Bereiche in den Empfindlichkeitsbereich der jeweiligen Sensoren ein. Vorteiligerweise ist eine solche Ausführung auch sehr einfach und kostengünstig zu fertigen. Bei linearer Ausführung sind die Kosten für den Rotor sehr gering und bei rotatorischer Ausführung ist eine hohe Stabilität gegen Fliehkräfte erzielbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind gemäß 3 die Orientierungen der benachbarten Sensoren entgegengesetzt ausgerichtet. Somit sind auch die Permanentmagnete um 180° anders orientierbar. Daraus ergibt sich dann der Vorteil, dass die Joche ohne Beabstandung aneinander vorsehbar sind. Die Magnetfelder der direkt benachbarten Permanentmagnete schwächen sich dabei nicht.
Bei rotatorischer Ausführung eines nach 3 konstruierten Drehzahlgebers werden drei Sensoren angeordnet, wobei dadurch Richtungserkennung ermöglicht ist. Die Sensoren sind alle radial ausgerichtet und beispielsweise um 90° zum nächsten Nachbarn verdreht angeordneten. Die drei zugeordneten Joche sind berührend montierbar, wobei erstes und drittes nicht einander berühren.
Bei einer rotatorischen Ausführung, die nach 3 ausgeführt ist, werden um den Umfang des Rotors herum drei Sensoren am Stator angeordnet, wobei die Sensoren in Umfangsrichtung zwar aufeinander direkt folgen, aber der erste vom dritten Sensor beabstandet ist. Es ist also eine unregelmäßige Anordnung am Umfang vorteilig. Ein direktes Berühren des ersten und dritten Sensors würde das Feld der aneinander dann angrenzenden Permanentmagnete schwächen.
Statt der drei Sensoren am Umfang des Stators sind selbstverständlich auch mehr Sensoren anordenbar. Wesentlich ist bei der Erfindung jedoch, dass die Periodenlänge p der Erhöhungen und Vertiefungen am Rotor oder entsprechender Variation der magnetischen Permeabilität am Rotor abgestimmt ist in einem vorteiligen Verhältnis zu den Abständen a der Sensoren. Vorteilig ist insbesondere das Verhältnis p : a = 4 : 3. Dabei ist bei linearer Ausführung p und a jeweils ein Längenwert. Bei rotatorischer Ausführung ist p und a jeweils ein Winkelwert.
Vorteiligerweise ist einer der Sensoren als Referenzimpulsdraht, also 0°, verwendbar. Somit ist die absolute Anzahl der Umdrehungen relativ zu dieser Referenz bestimmbar.
In dem angeschlossenen Zählerbaustein ist es vorteilhaft, nicht nur den Zählerstand des Sensors abzuspeichern sondern auch die Information, welcher Sensor zuletzt einen Spannungsimpuls generiert hat und ergänzend welcher Sensor vor diesem zuletzt aktiven Sensor einen Spannungsimpuls generiert hat. Somit ist auch im Bereich um den Referenzimpulssensor stets eineindeutig und klar, wie viele Umdrehungen des Rotors insgesamt schon vorliegen.
Um ein robustes Zusammenwirken mit einem Feinwinkelsensor sicherzustellen, ist es notwendig, dass der Zählerbaustein nicht nur die Zahl der durch den Referenzsensor bestimmten Abschnitte registriert, die überschritten wurden, und beispielsweise über die Schnittstelle an ein übergeordnetes Steuersystem als Information zur Verfügung stellt, sondern es muss mindestens auch die Information bereitgestellt werden, welcher der Impulsdrähte als letztes ausgelöst hat. Hintergrund dabei ist, dass beim Übergang des Feinwinkelsensors (im linearen Fall Feinabschnittssensor) von 359 Grad auf 1 Grad nicht sichergestellt werden kann, dass der Referenzimpulssensor exakt bei 0 Grad positioniert ist und den Zählerstand um eins erhöht bzw. erniedrigt. Vielmehr ist mit einer Ungenauigkeit des Zählers von einigen Grad zu rechnen. Um trotzdem eine exakte Umdrehungszahl zu erhalten, ist es daher notwendig zu wissen, ob der Referenzsensor bereits ausgelöst hat oder aber noch nicht, das heißt der letzte auslösende Sensor der Sensor vor dem Referenzsensor war.
Der beschriebene Drehzahlsensor ist vorteiligerweise in einen Elektromotor integrierbar. Somit ist unter geringstem Aufwand ein weiterer axialer Bereich der Rotorwelle des Elektromotors als Drehzahlsensor ausführbar.
Ein Feinwinkelsensor ist für höhere Anforderungen, beispielsweise hochgenaue Positionierungen, zusätzlich verbindbar. Verwendbar ist in vorteiligerweise hierzu ein Drehzahlgeber, wie Resolver Inkremantalgeber oder ein induktives Gebersystem.

Claims

Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Teil zumindest zwei magnetische Kreise ausgebildet sind, welche auch durch die einander abwechselnden Bereiche des ersten Teiles gehen, wobei während der Bewegung des ersten Teils der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors ausgebildete Fluss von den beiden Kreisen abwechselnd dominiert ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den jeweiligen Kreisen stammenden Anteile am magnetischen Fluss im Empfindlichkeitsbereich des Sensors unterschiedliche Richtung aufweisen und der zugehörige Betrag während der Bewegung des ersten Teils variiert.
Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind, wobei im zweiten Teil zumindest zwei magnetische Kreise ausgebildet sind, welche auch durch die einander abwechselnden Bereiche des ersten Teiles gehen, wobei während der Bewegung des ersten Teils der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors ausgebildete Fluss von den beiden Kreisen abwechselnd dominiert ist, wobei die von den jeweiligen Kreisen stammenden Anteile am magnetischen Fluss im Empfindlichkeitsbereich des Sensors unterschiedliche Richtung aufweisen und der zugehörige Betrag während der Bewegung des ersten Teils variiert.
Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind, wobei der magnetische Fluss im Luftspalt senkrecht zur Normale der Luftspaltebene gerichtet ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Permanentmagnete und Sensoren durch Joche verbunden sind, insbesondere zur Verringerung des magnetischen Widerstandes für von den Permanentmagneten ausgehende Feldlinien, die durch die Empfindlichkeitsbereiche der Sensoren hindurchgehen.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils umpolbar ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Fluss im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich eines Sensors von mindestens zwei Permanentmagneten erzeugt ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Joche wesentlich für die Ausbildung der Kreise vorgesehen sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten als Vertiefungen und Erhöhungen vorgesehen sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten als ferromagnetische und nicht-ferromagnetische Bereiche vorgesehen sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalspannungspulse der Sensoren einer elektronischen Schaltung zugeführt werden, die aus der Energie dieser Signalspannungspulse versorgbar ist und die einen Zähler für die Pulse umfasst, wobei der Zählerstand nichtflüchtig speicherbar ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler als FRAM-Baustein, also in FRAM-Technologie, ausgeführt ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versorgung des Zählers keine externe Versorgung und keine Versorgung aus weiteren Energiespeichern, wie Batterien oder dergleichen, notwendig ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler als einzelner elektronischer Baustein, insbesondere integrierter Baustein, ausgeführt ist, wobei eine logische Schaltung sowie zugehörige Speicher im Baustein integriert sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein aus einer Gleichrichterschaltung versorgt ist, die wiederum aus den Signalspannungspulsen der Sensoren vorsorgt ist.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zumindest nach dem Barkhausen-Effekt arbeiten.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zählerstand Anzahl der Umdrehungen und/oder Teilumdrehungen wiedergibt.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei linearer oder rotatorischer Ausführung des Abschnittszählers drei Sensoren vorgesehen sind, insbesondere zur Wegstreckenrichtungserkennung oder Drehrichtungserkennung.
Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein als Busteilnehmer ausgeführt ist oder eine elektrische Schnittstelle zur Datenübertragung aufweist.
Antrieb, umfassend zumindest einen zumindest ein bewegbares Teil und einen Stator umfassenden Elektromotor, wobei der Stator und das bewegbare Teil in einem ersten axialen Bereich nach Art eines Asynchronmotors, Synchronmotors oder Reluktanzmotors aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil in einem zweiten axialen Bereich entlang seiner dem Stator zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil, also Stator, derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb und/oder der Elektromotor linear oder rotatorisch aufgebaut ist.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem rotatorischen Motor in Drehachsenrichtung orientiert ist.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem linearen Motor senkrecht zur Bewegungsrichtung orientiert ist.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem linearen Motor senkrecht zur kürzesten Rotor-Stator-Verbindungslinie und/oder senkrecht zur Orientierung der Sensoren orientiert ist, also quer zur Bewegungsrichtung.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator und Rotor in einem dritten axialen Bereich einen fein auflösenden linearen Wegsensor oder einen fein auflösenden Winkelsensor, also einen Feindrehwinkelsensor umfasst.
Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche im Antrieb angeordnet ist.
Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, einen oder mehrere Permanentmagneten und drei oder mehr Impulsdrähte, die aufgrund einer relativen Bewegung zwischen stationärem und bewegtem Teil elektrische Energiepulse liefern, sowie einen nichtflüchtigen Zählerbaustein, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zählerbaustein die Information entnommen werden kann, wie häufig ein als Referenzsensor deklarierbarer Impulsdraht ausgelöst hat und welcher Impulsdraht als letztes einen Impuls ausgelöst hat.
Abschnittszähler nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Information zur Verfügung stellbar ist, welcher Impulsdraht als vorletztes einen Impuls ausgelöst hat.
Abschnittszähler nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Auslösungen des Referenzsensors richtungsabhängig auf- beziehungsweise abwärts zählbar sind.
Abschnittszähler nach mindestens einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnittszähler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgeführt ist.