DE102022125846A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Erfassung von relativ zu einer Achse (A) wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern ist gekennzeichnet durch, wenigstens zwei längs der Achse (A) benachbart zueinander angeordnete Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) und eine Auswerteschaltung zur Verknüpfung der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfelder.
  • Derartige Vorrichtungen und Verfahren kommen bei Magnetfeldsensoren für beispielsweise Pneumatikzylinder zum Einsatz. Sie dienen zum Erkennen einer diskreten Kolbenposition. Hierbei wird im Kolben ein Magnet, insbesondere ein Ringmagnet, integriert und durch Erfassung des Magnetfelds dieses Ringmagneten wird die Kolbenposition ermittelt. Die Erfassung axialer Magnetfelder ist beispielsweise mit an sich bekannten Magnetschalter-Bauelementen ohne Weiteres möglich. Bei einer radialen Orientierung des Magnetfelds ergibt sich jedoch bei Verwendung von Magnetschalter-Bauelementen eine Mehrdeutigkeit im Ausgangssignal. Radiale Magnetfelder werden daher beispielsweise mit 3D-Magnetsensoren, wie z.B. 3D-Hall-Sensoren, erfasst. Problematisch hierbei ist, dass derartige 3D-Magnetsensoren, beispielsweise 3D-Hall-Sensoren, wesentlich teurer sind als einfache Magnetschalter-Bauelemente.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und insbesondere radialen Magnetfeldern dahingehend weiterzubilden, dass eine präzise Erfassung auch radialer Magnetfelder mit möglichst kostengünstigen Mitteln, insbesondere mit einfachen Magnetschalter-Bauelementen möglich ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung löst die Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern, welche gekennzeichnet ist durch wenigstens zwei längs der Achse benachbart zueinander angeordneten Magnetschalter-Bauelementen und eine Auswerteschaltung zur Verknüpfung der Signale der Magnetschalter-Bauelemente zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal. Durch eine solche Vorrichtung ist eine Auflösung der Mehrdeutigkeit des Schaltsignals einfacher Magnetschalter-Bauelemente auch bei radial zur Achse wirkenden Magnetfelder möglich. Hierdurch ist es möglich, kostengünstige Magnetschalter-Bauelemente einzusetzen, um Magnetfelder zu erfassen, die sowohl radial als auch axial relativ zur Achse ausgerichtet sein können. Die Vorrichtung ermöglicht, anders ausgedrückt, eine von der Orientierung des Magnetfelds unabhängige Erfassung des Magnetfelds. Die Vorrichtung kann also beispielsweise zur Erfassung einer Kolbenposition eines beispielsweise pneumatischen Zylinders unabhängig von den in dem Kolben verbauten Magneten, also ob dieser axial oder radial orientiert ist, eingesetzt werden. Hierdurch kann der Einsatz von höherwertigen und teureren Komponenten, wie z.B. 3D-Hall-Sensoren, vermieden werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche. So sieht beispielsweise eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Signale der Magnetschalter-Bauelemente durch eine ODER-Verknüpfung miteinander verknüpft werden. Die Verknüpfung durch ein logisches „ODER“ ermöglicht auf einfach zu realisierende Weise eine Verknüpfung der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente zu einem, einen jeweils einzigen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal.
  • Alternativ zu einer ODER-Verknüpfung kann auch vorgesehen sein, jeweils steigende und fallende Flanken der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente zu erfassen und bei Erkennen von zwei steigenden Flanken jeweils der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente auf einen Einschaltvorgang zu schließen und bei Erkennen von zwei fallenden Flanken jeweils der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente auf einen Ausschaltvorgang zu schließen und so die Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal zu verknüpfen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Magnetschalter Bauelemente längs der Achse in einem solchen Abstand angeordnet sind, dass bei einem Vorbeibewegen eines Magneten an den Magnetschalter-Bauelementen längs der Achse durch Kombination der Signale der Magnetschalter-Bauelemente ein kontinuierliches Ausgangssignal resultiert.
  • Dabei bedeutet „längs der Achse angeordnet“ nicht nur, dass die Magnetschalter in einer Reihe längs der Achse hintereinander angeordnet sind. Sie können rein prinzipiell auch gleichzeitig in Axial- und Radialrichtung versetzt zueinander angeordnet sein. Sie müssen in jedem Falle so angeordnet sein, dass bei einem Vorbeibewegen eines Magneten an den Magnetschalter-Bauelementen längs der Achse die Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente so kombiniert werden, dass ein kontinuierliches Ausgangssignal resultiert.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung von zwei längs der Achse benachbart zueinander angeordneten Magnetschalter-Bauelementen beschränkt. Rein prinzipiell können auch mehr als zwei Magnetschalter-Bauelemente längs der Achse angeordnet sein, um so eine Erhöhung der Ausgangssignalbreite zu realisieren.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfelder, bei dem wenigstens zwei Magnetschalter-Bauelemente längs der Achse benachbart zueinander angeordnet werden, die Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente durch eine ODER-Verknüpfung miteinander zu einem Ausgangssignal verknüpft werden und sodann der Abstand längs der Achse so gewählt wird, dass dieses Ausgangssignal bei einem Vorbeibewegen eines Magneten an den Magnetschalter-Bauelementen längs der Achse kontinuierlich verläuft.
  • Durch den Einsatz von wenigstens zwei räumlich leicht versetzt angeordneten orientierungsunabhängigen Magnetschalter-Bauelementen ist es möglich, die Erfassungsbereiche so anzuordnen, dass ein kontinuierlicher Schaltbereich durch eine Kombination der Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente durch die ODER-Verknüpfung erzielt werden kann.
  • Um die Ausgangssignalbreite weiter zu erhöhen oder einzustellen, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, mehr als zwei Magnetschalter-Bauelemente längs der Achse anzuordnen.
  • Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 zeigt schematisch eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung einer Kolbenzylinderanordnung und eines Magnetschalter-Bauelements zur Erfassung der Kolbenposition.
    • 2 schematisch die Auswirkung der Anordnungen von Magneten auf das Ausgangssignal eines Magnetschalter-Bauelements.
    • 3 die magnetische Flussdichte in Abhängigkeit von der Position und der Magnetfeldorientierung.
    • 4 schematisch die Anordnung von Magnetschalter-Bauelementen an einer Kolbenzylinderanordnung gemäß der Erfindung.
    • 5 schematisch die Auswirkung der Richtung des Magnetfelds auf Magnetschalter-Bauelemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von axialen und/oder radialen Magnetfeldern relativ zu einer Achse.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • In 1 ist schematisch eine Kolbenzylinderanordnung dargestellt umfassend einen Zylinder 10, in dem ein Kolben 20 bewegbar ist. Der Kolben 20 weist einen Magneten 105 auf, der ein Magnetfeld 107 erzeugt. Benachbart zu der Kolbenzylinderanordnung 10 ist ein Magnetschalter-Bauelement 30 angeordnet, welches die Position des Kolbens 20 erfasst und dessen Ausgangssignal in einer Schaltung S ausgewertet wird. Immer wenn der Magnet 105 und damit sein Magnetfeld 107 an dem Magnetschalter-Bauelement 30 vorbeibewegt wird, gibt das Magnetschalter-Bauelement 30 ein Signal 109 aus, wie es in 2a unten schematisch dargestellt ist. In 2a ist die axiale Anordnung des Magneten 105 dargestellt.
  • Wenn nun der Magnet in dem Kolben 20 keine axiale, sondern eine radiale Orientierung aufweist, wie es in 2b oben anhand des mit 110 bezeichneten Magneten dargestellt ist und dieser Magnet ein Magnetfeld 112 aufweist, welches im Vergleich zu der in 2a oben dargestellten Anordnung senkrecht zu dem Magnetschalter-Bauelement 30 orientiert ist, entsteht ein Signal, welches in 2b unten dargestellt ist. Es existiert also nicht nur ein einziger Schaltvorgang, sondern es tritt ein Mehrfachschalten auf, welches unerwünscht ist. Dieses Mehrfachschalten wird in Verbindung mit 3 nachfolgend kurz erläutert. In 3a ist links der magnetische Fluss über der Position des Kolbens 20 bei einer axialen Orientierung des Magneten 105, wie er in 2a oben dargestellt ist, gezeigt. Es werden ein Einschaltpunkt 212 und ein Ausschaltpunkt 214 festgelegt. Auf diese Weise entsteht ein Schaltvorgang, wie er schematisch in 2a unten dargestellt ist.
  • Wenn jedoch der Magnet eine radiale Orientierung aufweist, verläuft der magnetische Fluss B wie in 3b dargestellt. In diesem Falle entsteht ein erster Einschaltpunkt 221, ein erster Ausschaltpunkt 222 sowie ein zweiter Einschaltpunkt 223 und ein zweiter Ausschaltpunkt 224. Der zweite Einschaltpunkt 223 erfolgt versetzt zu dem ersten Ausschaltpunkt 222, sodass ein unerwünschter Mehrfachschaltvorgang auftritt, wie er in 2b unten schematisch dargestellt ist.
  • Um nun eine Erfassung der Kolbenposition unabhängig von der Feldrichtung des in dem Kolben verbauten Magneten realisieren zu können, sieht die erfindungsgemäße Lösung die Anordnung von zwei nebeneinander angeordneten Magnetschaltern 530, 531 vor, wie es schematisch in 4 dargestellt ist. In 4 ist eine Kolbenzylinderanordnung 500 dargestellt, in der sich ein Kolben 520 bewegt, dessen Position festgestellt werden soll. In dem Kolben 520 ist ein Magnet 525 angeordnet, der sowohl radiale als auch axiale Ausrichtungen seines Feldes aufweisen kann. Benachbart zu der Kolbenzylinderanordnung 500 sind zwei Magnetschalter-Bauelemente längs einer Achse A benachbart zueinander angeordnet, deren Ausgangssignale in der Auswerteschaltung S ausgewertet werden. In 4 sind diese beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 hintereinander auf der Achse A angeordnet. Eine solche Anordnung ist jedoch nicht unbedingt zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, die beiden Magnetschalter 530, 531 zusätzlich in Radialrichtung versetzt zueinander anzuordnen. Der Abstand längs der Achse A muss dabei jedoch so gewählt werden, dass das Ausgangssignal bei einem Vorbeibewegen des Magneten 525 an den Magnetschalter-Bauelementen 530, 531 kontinuierlich verläuft.
  • Die Vorrichtung in 4 und das Verfahren zur Erfassung von relativ zu der Achse A wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern wird nachfolgend in Verbindung mit 5 erläutert. In 5a ist links oben der magnetische Fluss über der Position des Magneten 525 und damit der Position des Kolbens 520 dargestellt, wie er von zwei benachbart zueinander angeordneten Magnetschalter-Bauelementen 530, 531 erfasst wird. Das Ausgangsschaltsignal der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 ist in 5a links unten dargestellt. Demnach schaltet das erste Magnetschalter-Bauelement 530 mit einem Schaltsignal 330 und das zweite Magnetschalter-Bauelement 531 mit einem Schaltsignal 340. Diese beiden Schaltsignale werden nun mit einer ODER-Verbindung verknüpft, sodass das in 5a dargestellte Ausgangsschaltsignal 345 entsteht, welches kontinuierlich verläuft. Es existiert genau ein Einschaltpunkt 311 und ein Ausschaltpunkt 321, sodass die Erfassung der Kolbenposition eindeutig möglich ist.
  • Wenn nun der Magnet 525 in dem Kolben 520 so angeordnet ist, dass sein Magnetfeld radial zum Kolben 520 und damit senkrecht zur Achse A orientiert ist, so wird in den Magnetschalter-Bauelementen 530, 531 ein magnetischer Fluss B erfasst, der in 5b oben dargestellt ist. Das erste Magnetschalter-Bauelement 530 erfasst einen magnetischen Fluss B 360 und das zweite Magnetschalter-Bauelement 531 erfasst einen magnetischen Fluss B 370. Die Ausgangssignale der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 sind in 5b unten dargestellt. Es entstehen in jedem der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 jeweils zwei Ein- und Ausschaltvorgänge, die allerdings aufgrund der benachbarten Anordnung der Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 und der ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale zu einem einzigen kontinuierlichen Signal 395 verknüpft werden. Es überlappen sich die Signale 380 des ersten Magnetschalter-Bauelements 530 und die Signale 390 des zweiten Magnetschalter-Bauelements und es resultieren auf diese Weise nur ein einziger Einschalt- und Ausschaltpunkt, welche eine präzise Erfassung der Position des Kolbens 520 ermöglichen.
  • Die beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 sind dabei längs der Achse - wie erwähnt - in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, dass bei einem Vorbeibewegen des Magneten 525 in dem Kolben 520 an den Magnetschalter-Bauelementen 530, 531 längs der Achse A durch die Kombination der Signale der Magnetschalter-Bauelemente ein kontinuierliches Ausgangssignal 395 resultiert. Dieses kontinuierliche Ausgangssignal 395 wird durch die ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale 380, 390 der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 realisiert.
  • Anstelle der ODER-Verknüpfung können gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung auch die Schaltsignale der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 zur Bestimmung des Ausgangssignals herangezogen werden. Beispielsweise kann ein Einschaltvorgang angenommen werden, wenn zwei steigende Flanken der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 detektiert werden und ein Ausschaltvorgang kann angenommen werden, wenn zwei fallende Flanken der Signale der beiden Magnetschalter-Bauelemente 530, 531 detektiert werden.
  • Vorstehend wurde die Anordnung von zwei Magnetschalter-Bauelementen 530, 531 längs der Achse A beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die Anordnung von zwei Magnetschalter-Bauelementen beschränkt ist, sondern rein prinzipiell auch mehr als zwei, insbesondere eine Mehrzahl von Magnetschalter-Bauelementen angeordnet sein können, um die Ausgangssignalbreite zu erhöhen. Durch die Anordnung von mehr als zwei Magnetschalter-Bauelementen längs der Achse A kann die Ausgangssignalbreite eingestellt werden.
  • Die vorbeschriebene Vorrichtung und das Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern hat den Vorteil, dass mit einfachen Magnetschalter-Bauelementen sowohl Magneten, deren Magnetfeld in Axialrichtung als auch Magneten, deren Magnetfeld in Radialrichtung in beispielsweise dem Kolben einer Kolbenzylinderanordnung vorgesehen sind, erfasst werden können. Es müssen dabei keine höherwertigen und teureren Komponenten, wie 3D-Hall-Sensoren, eingesetzt werden. Aufgrund des Einsatzes von sehr kostengünstigen Magnetschalter-Bauelementen eignet sich die Vorrichtung insbesondere auch für den kostengünstigen Masseneinsatz.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Erfassung von relativ zu einer Achse (A) wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern, gekennzeichnet durch, wenigstens zwei längs der Achse (A) benachbart zueinander angeordnete Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) und eine Auswerteschaltung (S) zur Verknüpfung der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteschaltung (S) eine ODER-Verknüpfung der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) erfolgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteschaltung (S) auf einen Einschaltvorgang geschlossen wird, wenn zwei steigende Flanken der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) erfasst werden und dass auf einen Ausschaltvorgang geschlossen wird, wenn zwei fallende Flanken der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) erfasst werden.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) längs der Achse (A) in einem solchen Abstand angeordnet sind, dass bei einem Vorbeibewegen eines Magneten (525) an den Magnetschalter-Bauelementen (530, 531) längs der Achse (A) durch Kombination der Signale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) ein kontinuierliches Ausgangssignal (345; 395) resultiert.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Ausgangssignalbreite mehr als zwei Magnetschalter-Bauelemente längs der Achse (A) angeordnet sind.
  6. Verfahren zur Erfassung von relativ zu einer Achse (A) wirkenden axialen und/oder radialen Magnetfeldern, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - es werden wenigstens zwei Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) längs der Achse (A) benachbart zueinander angeordnet, - die Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) werden miteinander zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal (345; 395) verknüpft, - der Abstand längs der Achse (A) wird so gewählt, dass das Ausgangssignal (345; 395) bei einem Vorbeibewegen eines Magneten an den Magnetschalter-Bauelementen längs der Achse kontinuierlich verläuft.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) durch eine ODER-Verknüpfung miteinander zu einem, einen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierenden Ausgangssignal verknüpft werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale der Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) dadurch miteinander verknüpft werden, dass bei Erkennen von steigenden Flanken der Ausgangssignale der beiden Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) auf einen Einschaltvorgang geschlossen wird und bei Erfassen von fallenden Flanken der Ausgangssignale der beiden Magnetschalter-Bauelemente (530, 531) auf einen Ausschaltvorgang geschlossen wird und ein diesen Ein- und Ausschaltvorgang repräsentierendes Ausgangssignal ausgegeben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignalbreite dadurch eingestellt wird, dass mehr als zwei Magnetschalter-Bauelemente längs der Achse angeordnet werden.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707190A2 (de) 1994-10-12 1996-04-17 Festo KG Positionsmessstrecke
EP0726448A1 (de) 1995-02-09 1996-08-14 Festo KG Magnetische Positionssensoreinrichtung
DE19712829A1 (de) 1997-03-26 1998-10-01 Sick Ag Vorrichtung zur Erkennung der Position eines beweglichen Gegenstandes
DE102006008157A1 (de) 2006-02-22 2007-09-06 Sick Ag Magnetischer Sensor
EP2166312A1 (de) 2008-09-18 2010-03-24 Sick Ag Magnetischer oder induktiver Wegsensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707190A2 (de) 1994-10-12 1996-04-17 Festo KG Positionsmessstrecke
EP0726448A1 (de) 1995-02-09 1996-08-14 Festo KG Magnetische Positionssensoreinrichtung
DE19712829A1 (de) 1997-03-26 1998-10-01 Sick Ag Vorrichtung zur Erkennung der Position eines beweglichen Gegenstandes
DE102006008157A1 (de) 2006-02-22 2007-09-06 Sick Ag Magnetischer Sensor
EP2166312A1 (de) 2008-09-18 2010-03-24 Sick Ag Magnetischer oder induktiver Wegsensor

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