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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sensorbaugruppe.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht unbedingt den Stand der Technik darstellen.
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Es gibt in der Technik einen Bedarf für einen preiswerten, zuverlässigen und genauen Sensor, um die Stellung eines Bauteils zu überwachen, das entlang einer Bewegungsachse versetzt wird, insbesondere im Bereich von Aktuatoren für Antriebsstrangkomponenten. In dieser Hinsicht stellen Aktuatoren für Antriebsstrangkomponenten typischerweise eine Umgebung dar, die aufgrund großer thermischer Extreme, der Anwesenheit von Schmiermitteln und möglicherweise der Anwesenheit von Metallpartikeln, die in dem Schmiermittel aufgeschwemmt sind, nicht freundlich für herkömmliche Sensoren ist. Da diese Sensoren über einen längeren Zeitraum hinweg zuverlässig funktionieren müssen, gibt es einen Bedarf, die Benutzung von Magneten in den Sensoren (z.B. Hall-Effekt-Sensor) zu vermeiden, weil die Möglichkeit besteht, dass Metallpartikel von dem Sensormagneten angezogen werden könnten.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Schutzumfangs oder all ihrer Merkmale.
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In einer Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Sensorbaugruppe zur Bestimmung eines Ortes einer Struktur bereit, die entlang einer Bewegungsachse versetzt wird. Die Sensorbaugruppe weist eine Sensorhalterung, erste und zweite Sensoren und erste und zweite Ziele auf. Der erste Sensor ist mit der Sensorhalterung verbunden und ist ein Wirbelstromsensor mit einer ersten X-Achse, einer ersten Y-Achse und einer ersten Z-Achse, die rechtwinklig zueinander sind. Die erste X-Achse ist parallel zu der Bewegungsachse angeordnet. Der erste Sensor weist eine erste Spule auf, die schraubenförmig um die erste Z-Achse gewickelt ist. Der zweite Sensor ist mit der Sensorhalterung verbunden und ist ein Wirbelstromsensor mit einer zweiten X-Achse, einer zweiten Y-Achse und einer zweiten Z-Achse, die rechtwinklig zueinander sind. Die zweite X-Achse ist parallel zu der ersten X-Achse. Die zweite Z-Achse ist parallel zu der ersten Z-Achse. Der zweite Sensor weist eine zweite Spule auf, die schraubenförmig um die zweite Z-Achse gewickelt ist. Das erste Ziel ist konfiguriert, um zusammen mit der Struktur zur Bewegung damit verbunden zu werden. Das erste Ziel ist aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt und ist konfiguriert, um mit dem ersten Sensor zu interagieren, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, das eine erste Stärke aufweist, die proportional mit der Bewegung des ersten Ziels entlang der ersten X-Achse variiert. Das zweite Ziel ist konfiguriert, um zusammen mit der Struktur für Bewegung verbunden zu werden. Das zweite Ziel ist aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt und ist konfiguriert, um mit dem zweiten Sensor zu interagieren, um ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, das eine zweite Stärke aufweist, die proportional mit der Bewegung des zweiten Ziels entlang der zweiten X-Achse variiert. Das erste und zweite Ziel sind konfiguriert, sodass eine koordinierte Bewegung des ersten und zweiten Ziels innerhalb vordefinierter Grenzen in eine Richtung parallel zu der ersten und zweiten Z-Achse von dem ersten und zweiten Sensorsignal nachweisbar ist, während die Struktur entlang der Bewegungsachse bewegt wird.
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In einer weiteren Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Sensorbaugruppe zur Bestimmung eines Ortes einer Struktur bereit, die entlang einer Bewegungsachse versetzt wird. Die Sensorbaugruppe weist eine Sensorhalterung, erste und zweite Sensoren, erste und zweite Ziele und eine Steuereinheit auf. Der erste Sensor ist mit der Sensorhalterung verbunden und ist ein Wirbelstromsensor, der eine erste X-Achse, eine erste Y-Achse und eine erste Z-Achse aufweist, die rechtwinklig zueinander sind. Die erste X-Achse ist parallel zu der Bewegungsachse angeordnet. Der erste Sensor weist eine erste Spule auf, die schraubenförmig um die erste Z-Achse gewickelt ist. Der zweite Sensor ist mit der Sensorhalterung verbunden und ist ein Wirbelstromsensor, der eine zweite X-Achse, eine zweite Y-Achse und eine zweite Z-Achse aufweist, die rechtwinklig zueinander sind. Die zweite X-Achse ist parallel zu der ersten X-Achse. Die zweite Z-Achse ist parallel zu der ersten Z-Achse. Der zweite Sensor weist eine zweite Spule auf, die schraubenförmig um die zweite Z-Achse gewickelt ist. Das erste Ziel ist konfiguriert, um zusammen mit der Struktur zur Bewegung damit verbunden zu werden. Das erste Ziel ist aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt und ist konfiguriert, um mit dem ersten Sensor zu interagieren, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, das eine erste Stärke aufweist, die in einer ersten vorbestimmten Weise mit der Bewegung des ersten Ziels entlang der ersten X-Achse variiert. Das zweite Ziel ist konfiguriert, um zusammen mit der Struktur zur Bewegung damit verbunden zu werden. Das zweite Ziel ist aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt und ist konfiguriert, um mit dem zweiten Sensor zu interagieren, um ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, das eine zweite Stärke aufweist, die in einer zweiten vorbestimmten Weise mit der Bewegung des zweiten Ziels entlang der zweiten X-Achse variiert. Die Steuereinheit empfängt das erste und zweite Sensorsignal und bestimmt entsprechend den Ort der Struktur entlang der Bewegungsachse. Das erste und zweite Ziel sind so konfiguriert, dass eine koordinierte Bewegung des ersten und zweiten Ziels innerhalb vordefinierter Grenzen in eine Richtung parallel zu der ersten und zweiten Z-Achse keinen Einfluss auf die von den Steuereinheit bestimmten Ort der Struktur hat, während die Struktur entlang der Bewegungsachse bewegt wird.
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In einer weiteren Form stellt die vorliegende Lehre ein Verfahren bereit, das umfasst: Bereitstellen einer Struktur, die entlang einer Bewegungsachse beweglich ist; Verbinden einer Sensorbaugruppe mit der Struktur, wobei die Sensorbaugruppe erste und zweite Wirbelstromsensoren und erste und zweite Ziele umfasst, die auf der Struktur zur Bewegung entlang der Bewegungsachse montiert sind; Abtasten des ersten Ziels mit dem ersten Wirbelstromsensor und entsprechend Erzeugen eines ersten Sensorsignals; Abtasten des zweiten Ziels mit dem zweiten Wirbelstromsensor und entsprechend Erzeugen eines zweiten Sensorsignals; und Benutzen des ersten und zweiten Sensorsignals, um einen Ort der Struktur entlang der beweglichen Achse in einer Weise zu bestimmen, die unempfindlich für eine koordinierte Bewegung des ersten und zweiten Ziels in einer ersten Richtung ist, die senkrecht zu der Bewegungsachse ist.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und konkrete Beispiele in dieser Kurzdarstellung sind nur zur Veranschaulichung gedacht und nicht zur Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gedacht.
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ZEICHNUNGEN
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zum Zwecke der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Realisierungen und sind nicht zur Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gedacht.
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1 ist eine schematische Draufsicht einer Sensorbaugruppe, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
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2 ist eine schematische Seitenansicht von rechts der Sensorbaugruppe aus 1;
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2A ist eine schematische Darstellung der Sensorbaugruppe, die jeden Wirbelstromsensor als eine RLC-Gate-Oszillatorschaltung aufweisenden Wirbelstromsensor zeigt, die einen Frequenzausgang erzeugt;
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3 ist eine schematische Teilschnittansicht der Sensorbaugruppe von 1, die in eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einer Kupplung integriert ist;
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Die 4 bis 7 sind Ansichten, die wechselweise aufgebaute Teile der Sensorbaugruppe von 1 zeigen, wobei die wechselweise aufgebauten Teile erste und zweite Sensorziele sind; und
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8 ist eine Ansicht ähnlich der von 3, zeigt aber die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaute Sensorbaugruppe, die erste und zweite Sensorziele verwendet, die in der in 6 gezeigten Weise aufgebaut und auf ein Synchronisierglied montiert sind.
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Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile in durchweg allen Ansichten der Zeichnungen an.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun werden beispielhafte Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Mit Bezug auf die 1 und 2 wird eine Sensorbaugruppe, die entsprechend den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, allgemein durch die Bezugszahl 10 bezeichnet. Die Sensorbaugruppe 10 kann eine Sensorhalterung 12, einen ersten Sensorteil 14, einen zweiten Sensorteil 16 und eine Steuereinheit 18 aufweisen. Die Sensorhalterung 12 kann jeder Typ einer Struktur sein, wie eine Leiterplatte, auf die der erste und zweite Sensorteil 14 und 16 montiert werden können.
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Der erste Sensorteil 14 kann einen ersten Sensor 22 und ein erstes Ziel 24 aufweisen, während der zweite Sensorteil 16 einen zweiten Sensor 26 und ein zweites Ziel 28 aufweisen kann. Jeder der ersten und zweiten Sensoren 22 und 26 kann eine Spule 32 aufweisen, die auf die Sensorhalterung 12 montiert und konfiguriert ist, ein Magnetfeld 36 zu erzeugen, wenn sie aktiviert ist (d.h. bei Aufnahme von Wechselstrom). Jede der Spulen 32 kann so ausgerichtet sein, dass sie entlang einer zugeordneten Z-Achse 40 angeordnet ist, die sich senkrecht von einer Oberfläche 42 der Sensorhalterung 12, auf die die Spulen 32 montiert sind, erstreckt. Der Draht jeder Spule 32 kann schraubenförmig so um die zugeordnete Z-Achse 40 der Spule gewickelt sein, dass die Spulen 32 allgemein eine Ringform haben. Jede der Spulen 32 ist wechselweise in einer schraubenförmigen Weise gewickelt, die parallel zu der zugeordneten Z-Achse 40 und parallel zu einer Achse ist, die senkrecht zu der zugeordneten Z-Achse 40 ist. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist jede der Spulen 32 schraubenförmig um ihre Z-Achse 40 in einer Weise gewickelt, die um ihre Y-Achse 44 ausgedehnt ist, sodass, wenn von einer Ebene betrachtet, die ihre X-Achse 46 und Y-Achse 44 enthält, die Spulen 32 allgemein eine ovale Form haben.
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Das erste Ziel 24 kann aus einem plättchenförmigen Teil eines elektrisch leitfähigen Materials geformt sein, das gegenüberliegende Oberflächen 50 und 52 aufweist, die senkrecht zu der Z-Achse 40 ausgerichtet sind. Das erste Ziel 24 ist konfiguriert, um mit dem von der Spule 32 des ersten Sensors 22 erzeugten Magnetfeld 36 zu interagieren. Genauer gesagt kann die Platzierung des ersten Ziels 24 in das von der Spule 32 des ersten Sensors 22 erzeugte Magnetfeld 36 Wirbelströme 54 in dem ersten Ziel 24 induzieren. Die in dem ersten Ziel 24 induzierten Wirbelströme 54 können ein entgegengesetztes Magnetfeld 56 schaffen, das mit dem von der Spule 32 des ersten Sensors 22 erzeugte Magnetfeld 36 interagieren kann; der erste Sensor 22 kann ein erstes Sensorsignal ausgeben, das auf die Stärke des entgegengesetzten Magnetfelds 56 reagiert. Der erste Sensor 22 ist so konfiguriert, dass die Stärke der Interaktion zwischen dem Magnetfeld 36 und dem entgegengesetzten Magnetfeld 56 abhängig von einer Entfernung zwischen dem ersten Ziel 24 und der Spule 32 des ersten Sensors 22 entlang der Z-Achse 40 ist. Allerdings ist das erste Ziel 24 auch konfiguriert, den ersten Sensor 22 ebenso empfindlich gegenüber der Platzierung des ersten Ziels 24 entlang der X-Achse 46 zu machen. In dieser Hinsicht kann das erste Ziel 24 in einer Weise geformt werden, die die Menge des elektrisch leitfähigen Materials variiert, in dem das entgegengesetzte Magnetfeld 56 als eine Funktion der Platzierung des ersten Ziels 24 entlang der X-Achse 46 erzeugt wird. Das erste Ziel 24 kann zum Beispiel so geformt werden, dass der Ausgang des ersten Sensors 22 ratiometrisch ist, wenn das erste Ziel 24 nur entlang der X-Achse 46 bewegt wird. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel definiert das erste Ziel 24 eine allgemein V-förmige Kerbe oder Öffnung 60, die durch das Material, das das erste Ziel 24 formt, geformt und so ausgerichtet wird, dass die Achse 62 der V-förmigen Kerbe 60 in einer Ebene angeordnet ist, die die Z-Achse 40 und die X-Achse 46 enthält.
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Das zweite Ziel 28 kann aus einem plättchenförmigen Teil eines elektrisch leitfähigen Materials geformt sein, das gegenüberliegende Oberflächen 64 und 66 aufweist, die senkrecht zu der Z-Achse 40 ausgerichtet sind. Das zweite Ziel 28 ist konfiguriert, um mit dem von der Spule 32 des zweiten Sensors 26 erzeugten Magnetfeld 36 zu interagieren. Genauer gesagt kann die Platzierung des zweiten Ziels 28 in das von der Spule 32 des zweiten Sensors 26 erzeugte Magnetfeld 36 Wirbelströme 70 in dem zweiten Ziel 28 induzieren. Die in dem zweiten Ziel 28 induzierten Wirbelströme 70 können ein entgegengesetztes Magnetfeld 72 schaffen, das mit dem von der Spule 32 des zweiten Sensors 26 erzeugten Magnetfeld 36 interagieren kann; der zweite Sensor 26 kann ein zweites Sensorsignal ausgeben, das auf die Stärke des entgegengesetzten Magnetfelds 72 reagiert. Der zweite Sensor 26 ist so konfiguriert, dass die Stärke der Interaktion zwischen dem Magnetfeld 36 und dem entgegengesetzten Magnetfeld 72 abhängig von einer Entfernung zwischen dem zweiten Ziel 28 und der Spule 32 des zweiten Sensors 26 entlang der Z-Achse 40 ist. Allerdings ist das zweite Ziel 28 auch konfiguriert, den zweiten Sensor 26 ebenso empfindlich gegenüber der Platzierung des zweiten Ziels 28 entlang der X-Achse 46 zu machen. In dieser Hinsicht kann das zweite Ziel 28 in einer Weise geformt werden, die die Menge des elektrisch leitfähigen Materials variiert, in dem das entgegengesetzte Magnetfeld 72 als eine Funktion der Platzierung des ersten Ziels 28 entlang der X-Achse 46 erzeugt wird. Das zweite Ziel 28 kann zum Beispiel so geformt werden, dass der Ausgang des zweiten Sensors 26 ratiometrisch ist, wenn das zweite Ziel 28 nur entlang der X-Achse 46 bewegt wird. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel definiert das zweite Ziel 28 eine allgemein V-förmige Kerbe oder Öffnung 78, die durch das Material, das das zweite Ziel 28 formt, geformt und so ausgerichtet wird, dass die Achse 80 der V-förmigen Kerbe 78 in einer Ebene angeordnet ist, die die Z-Achse 40 und die X-Achse 46 enthält.
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Das erste und zweite Ziel 24 und 28 können für eine gemeinsame Bewegung fest miteinander verbunden sein. Das erste und das zweite Ziel 24 und 28 können zum Beispiel auf einer Struktur 84 fest montiert sein, die zumindest entlang einer Bewegungsachse 86 beweglich ist, die parallel zu den X-Achsen 46 ist. Das erste und zweite Ziel 24 und 28 können jeweils in koordinierter Weise relativ zu dem ersten bzw. zweiten Sensor 22 bzw. 26 so ausgerichtet sein, dass die Z-Achsen 40 parallel zueinander sind, die X-Achsen 46 parallel zueinander und zu der Bewegungsachse 86 sind, die Y-Achsen 44 parallel zueinander sind, und die Achsen 62, 80 der V-förmigen Kerben 60, 78 parallel zueinander und entlang der X-Achsen 46 ausgerichtet sind. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist die Struktur 84, mit der das erste und zweite Ziel 24 und 28 verbunden sind, ein Teil einer Aluminiumplatte, in dem das erste und zweite Ziel 24 und 28 ausgebildet sind. Es versteht sich, dass das erste und zweite Ziel 24 und 28 als unterschiedliche Komponenten ausgeformt sein könnten, die auf eine weitere Struktur montiert sind, um wie gewünscht Kosten und/oder Gewicht zu verringern. Außerdem versteht es sich, dass die ersten und zweiten Ziele 24 und 28 voneinander entlang der Z-Achse 40 des ersten Sensors 22 versetzt sein könnten, und/oder dass der erste und zweite Sensor 22 und 26 ebenso voneinander entlang der Z-Achse 40 des ersten Sensors 22 versetzt sein könnten.
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Die Steuereinheit 18 kann mit jeder gewünschten Struktur, wie der Sensorhalterung 12, verbunden werden und kann konfiguriert werden, das erste und zweite Sensorsignal zu empfangen und entsprechend eine Position der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 zu bestimmen.
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Das zweite Ziel 28 kann konfiguriert werden, mit dem zweiten Sensor 26 in einer Weise zu interagieren, die sich von der Weise unterscheidet, in der das erste Ziel 24 konfiguriert ist, um mit dem ersten Sensor 22 zu interagieren, sodass die Weise, in der das zweite Sensorsignal als Reaktion auf eine Bewegung der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 variiert, sich von der Weise, in der das erste Sensorsignal als Reaktion auf eine Bewegung der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 variiert, unterscheidet. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist die V-förmige Kerbe 78 des zweiten Ziels 28 entgegengesetzt zu der V-förmigen Kerbe 60 des ersten Ziels 24 ausgerichtet, sodass eine Bewegung der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 in einer ersten Richtung mit der Vergrößerung der Weite der V-förmigen Kerbe 60 des ersten Ziels 24 entlang der Y-Achse 44 des ersten Sensors 22 und mit der Verringerung der Weite der V-förmigen Kerbe 78 des zweiten Ziels 28 entlang der Y-Achse 44 des zweiten Sensors 26 verbunden ist.
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Die V-förmige Kerbe 60 in dem ersten Ziel 24 macht den ersten Sensorteil 14 zu einem Absolutpositionssensor für Positionen entlang der X-Achse 46 in einem vorbestimmten Bereich. Gleichermaßen macht die V-förmige Kerbe 78 in dem zweiten Ziel 28 den zweiten Sensorteil 16 zu einem Absolutpositionsensor für Positionen entlang der X-Achse 46 in dem vorbestimmten Bereich. Wenn es außerdem keine Bewegung des ersten und zweiten Ziels 24 und 28 entlang der Z-Achse 40 relativ zu den Spulen 32 gibt, kann der Wert des Ausgangs eines der ersten und zweiten Sensoren 24 und 26 auf Grundlage des Wertes des Ausgangs des anderen der ersten und zweiten Sensoren 22 und 26 bestimmt werden (d.h., der Wert des zweiten Sensorsignals kann auf Grundlage des Wertes des ersten Sensorsignals bestimmt werden und umgekehrt).
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In Situationen, in denen die ersten und zweiten Ziele 24 und 28 sich in einer koordinierten Weise entlang der Z-Achse 40 bewegen, werden die Werte des ersten und zweiten Sensorsignals höher oder niedriger sein (relativ zu ihren Werten, wenn es keine Bewegung entlang der Z-Achse 40 gibt), abhängig davon, ob das erste und zweite Ziel 24 und 28 sich zu den Spulen 32 hin oder davon weg bewegt haben. Als solche werden die Werte des ersten und zweiten Sensorsignals sich nicht in der erwarteten Weise aufeinander beziehen (d.h., als ob es keine Bewegung entlang der Z-Achse 40 gibt), sondern werden vielmehr einen gemeinsamen Versatz aufweisen. Die Steuereinheit 18 kann konfiguriert werden, das Bestehen eines gemeinsamen Versatzes zu erkennen und den gemeinsamen Versatz aus den Werten der ersten und zweiten Sensorsignale wirksam zu entfernen, um dadurch den Teil der ersten und zweiten Sensorsignale, der sich auf die absolute Position der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 bezieht, von Signalrauschen zu isolieren, das sich auf Bewegung der Struktur entlang der Z-Achse 40 bezieht.
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Als Beispiel wird angenommen, dass die Werte (y1, y2) der ersten und zweiten Sensorsignale auf die Position (x) der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 (innerhalb vordefinierter Grenzen) in einer linearen Weise gemäß den Formeln bezogen sind: y1 = m(x) – b; und y2 = b – m(x); wobei (m) eine vordefinierte Steigung ist und (b) eine vordefinierte Konstante ist. In einer Situation, in der die Struktur 84 nur entlang der Bewegungsachse 86 bewegt wird und sich nicht entlang der Z-Achse 40 bewegt, werden die Werte y1 und y2 die Summe Null ergeben (d.h., der Wert von y2 ist das additiv Inverse von y1). Entsprechend kann die Steuereinheit 18 die Werte y1 und y2 mitteln, um Informationen entsprechend der Positionierung der Struktur 84 entlang der Z-Achse 40 zu bestimmen. Wenn zum Beispiel der Mittelwert ungleich Null ist, wurde die Struktur 84 an einem Ort entlang der Z-Achse 40 positioniert, der von einem vordefinierten Ort abweicht. Zusätzlich zeigt der absolute Wert des Mittelwerts die Stärke an, um die der Ort der Struktur 84 entlang der Z-Achse 40 von dem vordefinierten Ort abweicht, und das Vorzeichen (positiv oder negativ) des Mittelwerts zeigt die Richtung entlang der Z-Achse 40 an, in der sich die Struktur 84 relativ zu dem vordefinierten Ort befindet.
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Alternativ kann die Stelle der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 durch Teilen des Wertes von einem der ersten und zweiten Sensorsignale durch die Summe der Werte der ersten und zweiten Sensorsignale bestimmt werden (z.B. der Wert des ersten Sensorsignals geteilt durch die Summe der Werte der ersten und zweiten Sensorsignale). Da die ersten und zweiten Sensorteile 14 und 16 eine Doppelsensor-Konfiguration mit komplementären Ausgängen verwenden, kann die Steuereinheit 18: a) den Wert jedes der ersten und zweiten Sensorsignale bestimmen, b) die Summe der Werte bestimmen, c) ein erstes Verhältnis bestimmen, das gleich dem Wert des ersten Sensorsignals zu der Summe der Werte ist, d) ein zweites Verhältnis bestimmen, das gleich dem Wert des zweiten Sensorsignals zu der Summe der Werte ist, und e) den Ort der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 auf Grundlage der ersten und zweiten Verhältnisse bestimmen.
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Die Konstruktion der Sensorbaugruppe 10 auf diese Weise kann relativ preiswert sein, beseitigt den Bedarf für eine Kalibrierung der Sensorbaugruppe 10, erfordert relativ wenig Platz für das Einhausen der Sensorbaugruppe 10 und erlaubt den axialen Ort der Struktur 84 entlang der Bewegungsachse 86 mit einer Genauigkeit zu bestimmen, die besser als 0,5 % sein kann, ungeachtet der Änderungen bei Spannung, Temperatur oder der Anwesenheit von Vibrationen.
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Mit Bezug auf 2A kann jeder der ersten und zweiten Sensoren 22 und 26 eine RLC-Gate-Oszillatorschaltung aufweisen, die mit dem Wirbelstromsensor zusammenarbeitet, um einen Frequenzausgang zu erzeugen, der jeweils von dem von den Spulen 32 der ersten bzw. zweiten Ziele 24 bzw. 26 erzeugten magnetischen Feld und den entgegengesetzten Magnetfeldern 56 und 72 (2) abhängt.
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In 3 kann die Sensorbaugruppe 10 verwendet werden, um eine Position einer Kupplungsgabel 100 zu erfassen, die von einem Linear-Aktuator 102 entlang einer Bewegungsachse 86 bewegt wird. Die Kupplungsgabel 100 ist mit einem Synchronisierglied 104 in einer üblichen Weise im Eingriff und wird verwendet, um das Synchronisierglied 104 in und aus kämmenden Eingriff mit einer Vielzahl von ersten Kupplungsverzahnungen 108 zu versetzen, die mit einem Abtriebszahnrad 110 für gemeinsame Drehung verbunden sind. Fachleute verstehen, dass die Struktur 84 die Kupplungsgabel 100 ist und dass das erste und zweite Ziel 24 und 28 (1) direkt auf die Kupplungsgabel 100 montiert (oder alternativ eingeformt) sind. Der Linear-Aktuator 102 kann jeder Vorrichtungstyp sein, der konfiguriert ist, um die Kupplungsgabel 100 entlang der Bewegungsachse 86 zu versetzen. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist der Linear-Aktuator 102 ein elektromagnetisch betriebenes Solenoid, aber Fachleute verstehen, dass andere Typen von Linear-Aktuatoren, fluidbetriebene Zylinder eingeschlossen, als Alternative verwendet werden könnten.
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Obwohl die ersten und zweiten Ziele 24 und 28 (1) als V-förmige Kerben 60, 78 (1) umfassend beschrieben wurden, entnehmen Fachleute aus dieser Offenbarung, dass die ersten und zweiten Ziele 24 und 28 (1) unterschiedlich geformt sein könnten. Die ersten und zweiten Ziele könnten zum Beispiel als konische Oberflächen geformt sein, wie in den 4 bis 7 gezeigt. In 4 umfassen die ersten und zweiten Ziele 24a und 28a Abtastoberflächen 120 bzw. 122, die sich entlang der Z-Achsen 40 in ratiometrischer Weise verjüngen. In den 5 bis 7 umfassen die ersten und zweiten Ziele 24b und 28b kegelstumpfförmige Abtastoberflächen 120b bzw. 122b, die sich in radialer Richtung verjüngen. Eine Konfiguration in der letztgenannten Weise kann besonders für Situationen geeignet sein, in denen die Struktur 84 auch um die Bewegungsachse 86 drehbar ist und die ersten und zweiten Ziele 24b und 28b mit der Struktur 84 zusammen für Drehung und axiale Bewegung verbunden sind.
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In 8 kann die Sensorbaugruppe 10b verwendet werden, um eine Stellung eines rotierenden Synchronisierglieds 104 abzutasten, das von einer Kupplungsgabel 100 und einem Linear-Aktuator 102 bewegt wird. Die Kupplungsgabel 100 ist in einer üblichen Weise mit einem Synchronisierglied 104 im Eingriff und wird verwendet, um das Synchronisierglied 104 in und aus dem Eingriff mit einer Vielzahl von ersten Kupplungsverzahnungen 108 zu versetzen, die mit einem Abtriebszahnrad 110 für gemeinsame Drehung verbunden sind. Fachleute verstehen, dass die Struktur 84 das Synchronisierglied 104 ist, und dass die ersten und zweiten Ziele 24b und 28b auf einem Teil des Synchronisierglieds 104 ausgeformt sind, das auf einer Seite gegenüber der ersten Kupplungsverzahnung 108 angeordnet ist.
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Die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsformen wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung begrenzen. Einzelne Elemente oder Eigenschaften einer besonderen Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese besondere Ausführungsform begrenzt, sind aber dort, wo sie anwendbar sind, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform angewendet werden, selbst wenn sie nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Dieselben können auch in vielfacher Weise abgewandelt werden. Solche Varianten sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle solche Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung enthalten sein.
