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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sinusoszillator für eine induktive Sensorik, eine induktive Sensorik mit einem Sinusoszillator, ein Verfahren zum Herstellen eines Sinusoszillators sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer induktiven Sensorik.
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Bei einer induktiven Sensorik wird die Steuerung der Induktivitäten durch eine physikalische Größe genutzt. Beispielsweise ist die Induktivität einer Spule von dem Quadrat der Wicklungszahl und dem magnetischen Widerstand des Kreises abhängig. Dabei kann die Induktivität der Spule von außen durch ein entsprechendes (Be-)Dämpfungselement beeinflusst werden. Ein derartiges Wirkprinzip wird beispielsweise zur Positionsbestimmung verwendet, wobei ein Bedämpfungselement über eine Mehrzahl von Spulen bewegt wird. Dabei wird die Sensorik mit einem von einem analogen Oszillator oder Resonator bereitgestellten geregelten Sinus-Signal angeregt.
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In der
EP 1 672 323 A2 wird eine Sensoreinheit mit versetzten Betätigungsflächen offenbart.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Sinusoszillator für eine induktive Sensorik, eine verbesserte induktive Sensorik mit einem Sinusoszillator, ein Verfahren zum Herstellen eines Sinusoszillators sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer induktiven Sensorik gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein Mikrocontroller kann eine interne Phasenregelschleife (interner PLL) aufweisen und unter Verwendung der Phasenregelschleife an einem Pin des Mikrocontrollers ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einer Frequenz im Megahertzbereich ausgeben. Gleichzeitig kann der Mikrocontroller andere Aufgaben, insbesondere parallel, ausführen. Somit kann ein zusätzlicher oder alternativ bereits vorhandener Mikrocontroller als Takterzeuger für eine induktive Sensorik verwendet werden. Über einen Entkoppler, der beispielsweise als Invertierer bzw. Buffer oder Puffer ausgebildet sein kann, kann das an dem Pin des Mikrocontrollers bereitgestellte pulsweitenmodulierte Signal entkoppelt werden. Mittels eines nachgeschalteten Tiefpass-Filters kann aus dem pulsweitenmodulierten Signal, bei dem es sich näherungsweise um ein Rechtecksignal handeln kann, ein geregeltes Sinussignal erzeugt werden. Vorteilhaft kann das geregelte Sinussignal für eine induktive Sensorik bereitgestellt werden.
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Ein Sinusoszillator für eine induktive Sensorik umfasst einen Entkoppler, einen Tiefpassfilter und einen Mikrocontroller, wobei der Entkoppler ausgebildet ist, um ein pulsweitenmoduliertes Signal als entkoppeltes Signal an einem Ausgang des Entkopplers bereitzustellen, wobei ein Eingang des Tiefpassfilters mit dem Ausgang des Entkopplers verbunden ist, und wobei der Tiefpassfilter ausgebildet ist, um unter Verwendung des invertierten Signals an einem Ausgang des Tiefpassfilters ein Sinussignal für die induktive Sensorik bereitzustellen, wobei der Mikrocontroller ausgebildet ist, an einem Pin des Mikrocontrollers das pulsweitenmodulierte Signal mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis bereitzustellen.
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Unter einem Sinusoszillator kann eine Einrichtung verstanden werden, die ein Sinussignal bereitstellt. Dabei kann es sich um ein geregeltes Sinussignal handeln. Die induktive Sensorik kann ausgebildet sein, eine Position und/oder einen Winkel zu erfassen. Dabei kann ein Mikrocontroller, kurz auch als µC bezeichnet, das pulsweitenmodulierte Signal bereitstellen. Unter einem pulsweitenmodulierten Signal kann ein Rechtecksignal mit einem vorbestimmten Tastverhältnis verstanden werden. Das Tastverhältnis kann mit dem englischen Begriff „Duty Cycle“ bezeichnet werden. Insbesondere kann das Tastverhältnis 50 % betragen. Die vorbestimmte Frequenz des pulsweitenmodulierten Signals kann eine Frequenz im Megahertzbereich sein. Dabei kann die vorbestimmte Frequenz konstant sein. Das pulsweitenmodulierte Signal kann eine Frequenz von 12 MHz aufweisen. Unter einem Entkoppler kann ein Buffer, ein Inverter oder ein Invertierer verstanden werden. Der Entkoppler kann ausgebildet sein, ein Signal an seinem Ausgang von einem Signal an seinem Eingang elektrisch zu entkoppeln. Der Entkoppler kann ausgebildet sein, ein Signal an seinem Eingang, insbesondere ein pulsweitenmoduliertes Signal, zu invertieren. Der Entkoppler kann ausgebildet sein, eine Signalrückkopplung zu dem Mikrocontroller zu verhindern. Unter einem entkoppelten Signal kann ein invertiertes Signal verstanden werden. Der Tiefpassfilter kann aus analogen Bauelementen aufgebaut sein. Der Tiefpassfilter kann ausgebildet sein, hohe Frequenzen herauszufiltern. Somit kann der Tiefpassfilter ein an seinem Eingang anliegendes Rechtecksignal in ein Sinussignal oder annähernd sinussignal-förmiges Signal zu wandeln.
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Ferner kann der Tiefpassfilter als ein analoger Tiefpassfilter dritter Ordnung ausgebildet sein. Mittels eines Tiefpassfilters dritter Ordnung kann ein pulsweitenmoduliertes Rechtecksignal effizient in ein annähernd sinusförmiges Signal gewandelt werden.
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Der Tiefpassfilter kann aus zumindest einem Widerstand, einem induktiven Element, insbesondere einer Spule, sowie zumindest zwei Kapazitäten aufgebaut sein. Dabei können der Widerstand und die Spule, die allgemein als eine Induktivität verstanden werden kann, in Reihe geschaltet sein. Zwischen dem Widerstand und der Spule sowie zwischen der Spule und dem Ausgang des Tiefpassfilters kann je eine auf einer Seite mit der Masse verbundene Kapazität mit der Schaltung verbunden sein.
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Zwischen dem Pin des Mikrocontrollers und dem Eingang des Entkopplers kann ein Widerstand angeordnet sein.
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Eine induktive Sensorik mit einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Spulen, zumindest einem Bedämpfungselement, welches über die Spulen bewegbar angeordnet ist sowie einer Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Spulen unter Verwendung eines Sinussignals anzusteuern und eine Position des Bedämpfungselements relativ zu den Spulen zu bestimmen, umfasst eine Ausführungsform eines vorstehend beschriebenen Sinusoszillators, um das Sinussignal bereitzustellen.
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Die induktive Sensorik kann ausgebildet sein, eine Position oder eine Bewegung zu erfassen. Hierzu kann das Bekämpfungselement über der in einer Reihe angeordneten Spulen bewegt werden. Die induktive Sensorik kann ausgebildet sein, die Position des Bekämpfungselements durch eine Änderung der Induktivitäten der Mehrzahl von Spulen zu erfassen.
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Der Mikrocontroller des Sinusoszillators kann die Steuerungseinrichtung umfassen. Ein Mikrocontroller kann eine Mehrzahl von Aufgaben übernehmen bzw. ausführen. Dabei kann in einer Ausführungsform der Mikrocontroller eine Mehrzahl von Aufgaben parallel ausführen. Vorteilhaft kann ein Mikrocontroller ein Teil der Steuerungseinrichtung der induktiven Sensorik sein. An einem Pin kann der Mikrocontroller ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis für den Sinusoszillator bereitstellen. Somit kann vorteilhaft ein Sinusoszillator mit einem sehr geringen Aufwand in eine induktive Sensorik integriert werden. Somit kann der Mikrocontroller des Sinusoszillators Steuerungsaufgaben beziehungsweise eine Einrichtung zum Ansteuern der Spulen und eine Einrichtung zum Bestimmen einer Position des Bedämpfungselements relativ zu den Spulen umfassen.
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Das Bedämpfungselement kann eine Rautenform aufweisen. Dabei kann die Längserstreckung des Bekämpfungselements zumindest der Breite von zwei Spulen insbesondere der Breite von drei Spulen entsprechen. Insbesondere können die Kanten der Rautenform des Bekämpfungselements konkav nach innen gebogen sein. Die Rautenform des mit Dämpfungselements kann eine besonders genaue Bestimmung der Position des Bedämpfungselements relativ zu den Spulen ermöglichen.
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Das Bedämpfungselement kann linear und ersatzweise oder ergänzend kreisbogenförmig über die Spulen bewegbar sein. Wenn das Bedämpfungselement linear über die Spulen bewegt wird, sind vorteilhaft die Spulen linear in einer Reihe angeordnet. Bei einer kreisbogenförmigen Bewegung des Bedämpfungselements über die Spulen sind die Spulen vorteilhaft in einem vergleichbaren Kreisbogen angeordnet. Bei einer kreisbogenförmigen Bewegung des Bedämpfungselements über die Spulen kann die induktive Sensorik für eine Winkelbestimmung verwendet werden.
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Der Mikrocontroller des Sinusoszillators kann ausgebildet sein, zumindest ein Digitalsignal zu einem Ansteuern und gleichzeitig oder alternativ Auswerten der Spulen bereitzustellen. Der Mikrocontroller des Sinusoszillators kann einen Analog-Digital-Wandler aufweisen, der ausgebildet ist, einen gewandelten und alternativ oder ergänzend gleichgerichteten Strom oder Spannung des Sinusoszillators zu digitalisieren. Die Steuerungseinrichtung kann den Mikrocontroller des Sinusoszillators umfassen. Ein Mikrocontroller kann eine Mehrzahl von Aufgaben übernehmen bzw. ausführen. Dabei kann in einer Ausführungsform ein Mikrocontroller eine Mehrzahl von Aufgaben parallel ausführen. Vorteilhaft kann ein Mikrocontroller, der ein Teil der Steuerungseinrichtung einer induktiven Sensorik ist, an einem Pin ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis für einen Sinusoszillator bereitstellen. Somit kann vorteilhaft ein Sinusoszillator mit einem sehr geringen Aufwand in eine induktive Sensorik integriert werden.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Sinusoszillators nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst die folgenden Schritte:
Bereitstellen von einem Mikrocontroller, einem Entkoppler und einem Tiefpassfilter; Anordnen des Mikrocontrollers, des Entkopplers und des Tiefpassfilters zu einem Sinusoszillator.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer induktiven Sensorik nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst die folgenden Schritte:
Bereitstellen von einer Mehrzahl von Spulen und/oder zumindest einem Bedämpfungselement und/oder einer Steuerungseinrichtung und/oder einem Mikrocontroller und/oder einem Entkoppler und/oder einem Tiefpassfilter;
Anordnen der Mehrzahl von Spulen und/oder des zumindest einem Bedämpfungselements und/oder der Steuerungseinrichtung und/oder des Mikrocontrollers und/oder des Entkopplers und/oder des Tiefpassfilters zu einer induktiven Sensorik.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer induktiven Sensorik nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines pulsweitenmodulierten Signals mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis an einem Pin eines Mikrocontrollers eines Sinusoszillators nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen;
Verarbeiten des pulsweitenmodulierten Signals zu einem geregelten Sinussignal als ein HF-Strom;
Bestimmen der Dämpfung der Mehrzahl der Spulen der induktiven Sensorik unter Verwendung des geregelten Sinussignals; und
Auswerten der Dämpfung der Mehrzahl der Spulen, um eine Position des Bedämpfungselements zu bestimmen.
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Eine Steuerungseinrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Steuerungseinrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Steuerungseinrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer, einem Mikrocontroller oder einer Steuerungseinrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild eines Sinusoszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Ersatzschaltbild eines Sinusoszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 eine schematische Darstellung einer induktiven Sensorik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 eine schematische Darstellung einer induktiven Sensorik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Sinusoszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer induktiven Sensorik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Sinusoszillators 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Sinusoszillator 100 ist ausgebildet, ein geregeltes Sinussignal für eine induktive Sensorik bereitzustellen. Der Sinusoszillator 100 umfasst einen Mikrocontroller 110, einen Entkoppler 120 sowie einen Tiefpassfilter 130. Der Mikrocontroller ist ausgebildet, an einem Pin des Mikrocontrollers ein pulsweitenmoduliertes Signal 140 mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis bereitzustellen. Der Entkoppler 120 ist als Inverter ausgebildet. Ein Signal 140 an einem Eingang des Entkopplers 120 wird als invertiertes Signal 150 an einem Ausgang des Entkopplers 120 bereitgestellt. Der Eingang des Entkopplers 120 ist mit dem Pin des Mikrocontrollers 110 verbunden. Der Ausgang des Entkopplers 120 ist mit dem Tiefpassfilter 130 verbunden. An einem Ausgang des Tiefpassfilters 130 wird ein Sinussignal 160 für eine induktive Sensorik bereitgestellt.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Tiefpassfilter 130 als ein analoger Tiefpassfilter dritter Ordnung ausgebildet.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Entkoppler 120 als ein Buffer, insbesondere als ein Inverter ausgebildet.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vereinfachung einer elektronischen Schaltung. Es können im Vergleich zum Stand der Technik Bauteile eingespart werden, was eine deutliche Kostenreduzierung mit sich bringt.
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2 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Sinusoszillators 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Sinusoszillator 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des in 1 gezeigten Sinusoszillators 100 handeln. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Tiefpassfilter 130 aus zumindest einem Widerstand R1, einem induktiven Element L1, insbesondere einer Spule L1, sowie zumindest zwei Kapazitäten C1, C2 aufgebaut. Der Eingang des Tiefpassfilters 130 ist mit dem Widerstand R1 verbunden. Der Widerstand R1 ist mit dem induktivem Element L1 verbunden. Das induktive Element L1 ist mit dem Ausgang des Tiefpassfilters verbunden. Die Kapazität C1 ist mit Masse und mit der Verbindung zwischen dem Widerstand R1 und dem induktiven Element L1 verbunden. Die Kapazität C2 ist mit Masse und mit der Verbindung zwischen dem induktiven Element L1 und dem Ausgang des Tiefpassfilters 130 verbunden.
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In dem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Pin 200 des Mikrocontrollers 110 und dem Eingang des Entkopplers 120 ein Widerstand R angeordnet. Der Entkoppler 120 ist als ein Inverter beziehungsweiser Invertierer ausgebildet.
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Im Vergleich zu bestehenden Konzepten für einen Sinusoszillator 100 kommt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ohne einen Gate-Oszillator mit Inverter zur Erzeugung eines Rechtecksignals 140 (Schwingungserzeuger Resonator) mit hoher und stabiler Amplitude aus. Der Entkoppler 120 dient als zusätzlicher Inverter zur Entkopplung. Der Tiefpass 130 filtert die Sinusschwingung 160 heraus (Träger) und unterdrückt Oberwellen. Dabei kann eine hohe Amplitudenstabilität erreicht werden, da Schwankungen des Resonators nicht in das Signal an der Messspule eingehen. Es wird ein amplitudenstabiles Signal am Ausgang des Gate-Oszillators (5V Rechtecksignal) bereitgestellt. Das ausgekoppelte Sinussignal ist unabhängig von der Amplitude am Resonator, da der Entkoppler 120 den Rechteckgenerator entlastet.
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Durch die immer schneller werdenden Mikrocontroller (µC) 110 und Takterzeugung mittels interner PLL, das heißt Phasenregelschleife, können Frequenzen im Megahertzbereich in Form von einem pulsweitenmodulierten Signal 140 oder PWM ohne Probleme an Port-Pins ausgegeben werden. Da jede induktive Sensorik einen Mikrocontroller 110 zur Auswertung der Signale verwendet, wird in einem Ausführungsbeispiel der Takt des Mikrocontrollers 110 benutzt. Das von dem Mikrocontroller 110 erzeugte pulsweitenmodulierte Signal (PWM) 140 wird vor dem Entkoppler 120 zur Entkopplung eingespeist. Dadurch werden Kosten deutlich reduziert.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer induktiven Sensorik 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die induktive Sensorik 300 weist einen Sinusoszillator 100 auf. Bei dem Sinusoszillator 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in den Figuren 1 und 2 gezeigten Sinusoszillators 100 handeln. Die induktive Sensorik 100 umfasst eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Spulen 310, zumindest ein Bedämpfungselement 320, welches über die Spulen 310 bewegbar ist, eine Steuerungseinrichtung 330, die ausgebildet ist die Spulen 310 anzusteuern und eine Position des Bedämpfungselements 320 relativ zu den Spulen 310 zu bestimmen sowie den Sinusoszillator 100.
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Je nach Ausführungsbeispiel sind die Spulen 310 linear in einer Reihe oder entlang einer Kreisbogenform angeordnet. Das Bedämpfungselement 320 kann entlang einer durch die Spulenmittelpunkte bestimmten Trajektorie über diese bewegt werden, wobei die induktive Sensorik 300 ausgebildet ist, die Position des Bedämpfungselements 320 relativ zu den Spulen 310 zu bestimmen.
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Bedämpfungselement 320 eine Rautenform auf.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die Spulen 310 linear in einer Reihe angeordnet. Das Bedämpfungselement 320 ist linear über die Spulen 310 bewegbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Spulen 310 entlang eines Kreisbogens angeordnet und das Bedämpfungselement 320 ist kreisbogenförmig über die Spulen 310 bewegbar.
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In einem Ausführungsbeispiel übernimmt ein Mikrocontroller 110 Aufgaben zur Steuerung der induktiven Sensorik 300 wie zum Bereitstellen des pulsweitenmodulierten Signals des Sinusoszillators 100. So stellt der Mikrocontroller 110 des Sinusoszillators in einem Ausführungsbeispiel zumindest ein Digitalsignal zu einem Ansteuern oder Auswerten der Spulen bereit. In einem Ausführungsbeispiel weist der Mikrocontroller 110 des Sinusoszillators 100 einen Analog-Digital-Wandler auf, der einen gewandelten oder gleichgerichteten Strom oder Spannung des Sinusoszillators 100 digitalisiert. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Steuerungseinrichtung 330 den Mikrocontroller 110 des Sinusoszillators 100. In diesem Fall stellt die Steuerungseinrichtung 330 das pulsweitenmodulierte Signal für den Sinusoszillator 100 bereit.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer induktiven Sensorik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der induktiven Sensorik kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer in 3 beschriebenen induktiven Sensorik handeln. Vier Spulen 310, die einzeln mit den Bezugszeichen L1, L2, L3, L4 versehen sind, sind in einer Reihe linear angeordnet. Ein rautenförmiges Bedämpfungselement 320 erstreckt sich über die Spulen L1 und L2. Das Bedämpfungselement 320 ist ausgebildet, über die in einer Reihe angeordneten Spulen 320 bewegt zu werden. Ein geregelter Sinusoszillator 100 stellt ein Sinussignal 160 bereit. Das Sinussignal 160 hat in dem Ausführungsbeispiel beispielsweise eine Frequenz von 12 MHz und kann auch als ein HF-Strom bezeichnet werden. Das Sinussignal 160 wird einem Verstärker und Strom-Spannungswandler 410 bereitgestellt, welches den HF-Strom beziehungsweise das Sinussignal 160 an die Spulen 310 leitet. An einem Ausgang des Verstärkers und Strom-Spannungswandlers 410 wird eine HF-Spannung 420 ausgegeben und an einen HF-Gleichrichter 430 geleitet. Der HF-Gleichrichter 430 gibt die gewandelte HF-Spannung 420 als ein Gleichspannungssignal 440 mit einem Pegel im Bereich von 0 bis 5 V aus, welches an einen Analog-Digital-Wandler-Eingang des Mikrocontrollers 110 geleitet wird.
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An einem Digital-Ausgang des Mikrocontrollers 110 wird ein entsprechendes Digital-Signal 450 an einen mit den Spulen 310 verbunden Multiplexer 460 ausgegeben. Die Schaltstellen des Multiplexers 460 sind mit Ground 470 beziehungsweise Masse 470 verbunden. Wenn eine Schaltstelle des Multiplexers 460 geschlossen wird, wird die entsprechende Spule 310 mit Ground bzw. Masse 470 verbunden. Die Schaltstellen können auch zwischen Strom-Spannungswandler 410 und Spulen 310 eingebaut sein.
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In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Mikrocontroller 110 mit dem Sinusoszillator 100 verbunden und somit auch ein funktionaler Bestandteil des Sinusoszillators 100. Dabei stellt der Mikrocontroller 110 an einem Pin ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis bereit.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Herstellen eines Sinusoszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Sinusoszillator kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in 1 oder in 2 beschriebenen Sinusoszillator handeln. Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt 510 des Bereitstellens von einem Mikrocontroller, einem Entkoppler und einem Tiefpassfilter sowie einen Schritt 520 des Anordnens des Mikrocontrollers, des Entkopplers und des Tiefpassfilters zu einer induktiven Sensorik.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Betreiben einer induktiven Sensorik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der induktiven Sensorik kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer in 3 oder 4 beschriebenen induktiven Sensorik handeln. Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 610 des Bereitstellens eines pulsweitenmodulierten Signals mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Tastverhältnis an einem Pin eines Mikrocontrollers eines Sinusoszillators, einen Schritt 620 des Verarbeitens des pulsweitenmodulierten Signals zu einem geregelten Sinussignal als ein HF-Strom, einen Schritt 630 des Bestimmens der Dämpfung der Mehrzahl der Spulen der induktiven Sensorik unter Verwendung des geregelten Sinussignals sowie einen Schritt 640 des Auswertens der Dämpfung der Mehrzahl der Spulen, um eine Position des Bedämpfungselements zu bestimmen.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Sinusoszillator
- 110
- Mikrocontroller
- 120
- Entkoppler
- 130
- Tiefpassfilter
- 140
- pulsweitenmoduliertes Signal
- 150
- invertiertes Signal
- 160
- Sinussignal
- R, R1
- Widerstand
- L1
- induktives Element, Spule
- C1, C2
- Kapazität
- 300
- induktive Sensorik
- 310
- Spule
- 320
- Bedämpfungselement
- 330
- Steuerungseinrichtung
- 410
- Verstärker und Strom-Spannungswandler
- 420
- HF-Spannung
- 430
- HF-Gleichrichter
- 440
- Gleichspannung
- 450
- Digital-Signal
- 460
- Multiplexer
- 470
- Ground/Masse
- 500
- Verfahren zum Herstellen
- 510
- Schritt des Bereitstellens
- 520
- Schritt des Anordnens
- 600
- Verfahren zum Betreiben
- 610
- Schritt des Bereitstellens
- 620
- Schritt des Verarbeitens
- 630
- Schritt des Bestimmens
- 640
- Schritt des Auswertens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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