DE29521912U1 - Magnetisches Meßsystem - Google Patents

Magnetisches Meßsystem

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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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Description

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 20. Februar 1995
Magnetisches Meßsystem
Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionsmeßeinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 18.
Derartige Einrichtungen sind hinreichend bekannt. Als 3eispiel sei auf die DE 28 34 519 Al hingewiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine digitale Längenmeßvorrichtung bekannt, mit zwei relativ zuein-) ander verstellbaren Teilen, von denen einer einen Maßstab und der andere einen Detektor zum Abtasten des Maßstabes und zum Erzeugen elektrischer Signale, die der abgetasteten Länge entsprechen, trägt, und mit einer Elektronik zum Verarbeiten der Detektorsignale, wobei der Maßstab einen Markierungsträ-
1^ ger mit magnetisierbarem Material aufweist, welcher in vorbestimmten Abständen zur Bildung von ablesbaren Markierungen magnetisiert ist, und wobei der Detektor ein Lesekopf für die Markierungen ist. Als
eine weiterverarbeitende Einrichtung kann dabei eine Digital-Anzeigevorrichtung verwendet werden. Der Markierungsträger kann dabei eine Magnetschicht sein, wobei die Markierungen durch sinusförmige Magnetisierung zweier Spuren gebildet sind, wobei für jede Spur je ein Lesekopf vorhanden ist. Der Detektor kann mindestens einen flußempfindlichen Magnetkopf aufweisen, der zum Lesen bei geringer Relativgeschwindigkeit zwischen Detektor und Markierungsträger nach dem Prinzip eines magnetischen Modulators geschaltet ist. Bei der angegebenen Veröffentlichung fehlen detaillierte Angaben über die Ausführung des Detektors vollständig.
Ferner ist aus der EP 0 069 392 A2 eine digitale Positionsmeßeinrichtung bekannt, bei der ein Detektor vorgesehen ist, der einen magnetoresistiven Sensor aufweist. Dort sind magnetoresistive Sensoren mit unterschiedlichen Kennlinien beschrieben und Brückenschaltungen mit derartigen Sensoren offenbart .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Positionsmeßeinrichtung eine Abtasteinheit mit magnetfeldempfindlichem Sensor zu schaffen, die unempfindlich gegen störende Fremdfelder ist, Nullpunktverschiebungen der Sensoren ausgleicht und die wenig Oberwellenanteile erzeugt.
Diese Aufgabe wird von einer Positionsmeßeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 18 gelöst.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Positionsmeßeinrichtung liegen in deren Funktionssicherheit, in
der stabilisierung des Arbeitspunktes der magnet-
feldempfindlichen Elemente innerhalb ihrer Kennlinie und den daraus resultierenden positiven Eigenschaften.
Mit Hilfe der Zeichnungen soll anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung noch näher erläutert werden.
Es zeigt
Figur la eine Prinzipdarstellung einer Positionsmeßeinrichtung;
Figur Ib eine Einzelheit aus Figur la;
Figur Ic eine variierte Einzelheit aus Figur la;
Figur 2 eine Positionsmeßeinrichtung mit magnetischem Hilfsfeld;
Figur 3 eine schematische Darstellung von Maßstab, Abtastelementen und Hilfsfeld;
Figur 4 eine schematische Anordnung magnetoresistiver Elemente gemäß Figur 3;
Figur 5 eine weitere Anordnung magnetoresistiver Elemente in einer Brückenschaltung;
Figur 6 eine Kennlinie eines magnetoresistiven Elementes mit Signalverlauf bei Aussteuerung mit einem rechteckförmigen Hilfsfeld;
Figur 7 einen Signalverlauf bei Anlegung eines dreieckförmigen Hilfsfeldes;
Figur 8 ein Blockschaltbild und
Figur 9 Sensoren mit stromdurchflossenden Leitern zur Erzeugung des Hilfsfeldes.
10
Figur 10 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Positionsmeßeinrichtung;
Figur 11 eine Einzelheit aus Figur 10;
Figur 12 eine Positionsmeßeinrichtung mit magnetischem Hilfsfeld;
Figur 13 eine Positionsmeßeinrichtung
mit anders gerichtetem Hilfsfeld;
Figur 14 eine Positionsmeßeinrichtung mit senkrechtem Hilfsfeld;
Figur 15 eine Anordnung zur Erzeugung eines magnetischen Hilfsfeldes;
30
Figur 16 einen stromführenden Leiter zur Erzeugung eines Hilfsfeldes gemäß Figur 15 und
Figur 17 ein Blockschaltbild.
In Figur la ist eine Prinzipdarstellung einer magnetischen Längenmeßeinrichtung 1 gezeigt. Die Längenmeßeinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Maßstab 2, der eine periodische Meßteilung 3 aufweist, sowie aus einer Abtasteinheit 4 zur Abtastung der Meßteilung 3. Der Maßstab 2 besteht aus magnetischem Material und ist abwechselnd mit gegensätzlicher Feldstärke magnetisiert - daraus bildet sich die periodische Meßteilung 3 mit der Teilungsperiode P. Die Magnetisierung erfolgt längs der Ebene, in der sich der Maßstab 2 erstreckt, kann aber auch senkrecht dazu verlaufen, was hier jedoch nicht gezeigt ist.
Die Magnetisierung erzeugt ein Streufeld, welches symbolisch in den vergrößerten Einzelheiten Zb und Zc in den Figuren Ib und Ic dargestellt ist.
Die periodische Meßteilung 3 wird von magnetoresistiven Elementen 5 abgetastet, die sich in der Abtasteinheit 4 befinden und auf die in der Beschreibung zu den folgenden Figuren noch näher eingegangen wird. Dabei wird als Bezugszeichen eine 5 für das oder die magnetoresistiven Elemente eingesetzt und gegebenenfalls um die jeweilige Figurenbezifferung als Index ergänzt.
In Figur Ib ist das magnetoresistive Element 5b in der zur Meßteilung 3 parallelen Ebene waagerecht liegend angeordnet. Gemäß Figur Ic ist das magnetoresistive Element 5c in der zur Meßteilung 3 parallelen Ebene senkrecht stehend angeordnet.
Für die Erfindung ist jeder magnetfeld-empfindliche Sensor mit quadratischer Kennlinie geeignet. So können als Sensoren auch Feldplatten verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Hilfsfeld muß nur jeweils in der Richtung liegen, in der der Sensor empfindlich ist.
Die Abtasteinheit 4 weist darüber hinaus einen Baustein 6 auf, der das magnetische Hilfsfeld Y erzeugt, welches elektromagnetisch erzeugt wird und von einem Wechselfeld gebildet wird.
Das Hilfsfeld Y wirkt in der Richtung, in der die magnetoresistiven Elemente 5 empfindlich sind.
Die in Figur 2 dargestellte Anordnung zeigt schematisch die Positionsmeßeinrichtung 1 mit einer Spule 6 zur Erzeugung des Hilfsfeldes Y. Der Maßstab 2 wird von einer Abtasteinheit 4 abgetastet. Die Abtasteinheit 4 weist magnetoresistive Elemente 5 auf, die von der Spule 6 umschlossen werden.
Die magnetoresistiven Elemente - kurz auch Sensoren 5 - genannt, sind von der Spule 6 umschlossen, die ein Hilfsfeld Y erzeugt, welches in der Ebene der Sensoren 5 liegt, jedoch senkrecht zu der Sensor-Längserstreckung verläuft. Die Spule 6 wird von einem Oszillator 0 mit einem hochfrequenten Wechselstrom gespeist.
Es sei angenommen, daß die Spule 6 mit einem rechteckförmigen Wechselstrom gespeist wird. Dann hat das dem Maßstabsfeld X überlagerte Hilfsfeld Y ebenfalls einen rechteckförmigen Verlauf.
In Figur 3 ist die Lage der Sensorstriche 5 zum magnetischen Maßstab 2 sowie die Richtung des Hilfsfeldes Y skizzenhaft angedeutet.
Figur 4 zeigt die weitere Schematisierung einer Anordnung gemäß Figur 3.' Die Sensoren sind als elektrische Ersatzwiderstände Ri (i=l...n) über dem Maßstab 2 dargestellt, um auf das Ersatzschaltbild mit zwei Voll-Brückenschaltungen gemäß Figur 5 überzuleiten.
Diese Figur 5 zeigt die Verschaltung der Sensoren Ri zu zwei Voll-Brückenschaltungen.
10
Die Brücken werden mit konstantem Strom oder konstanter Spannung gespeist.
An den Ausgängen der Brücken entstehen zwei amplitudenmodulierte Signale Ul und U2 mit der Frequenz mit der die Spule 6 gespeist wird.
Die Entstehung eines amplitudenmodulierten Signales ist in Figur 6 für eine Halbbrücke gezeigt.
Das Hilfsfeld Y hat die Amplitude Y„ wie im unteren Teil der Figur 6 gezeigt ist. Das Hilfsfeld Y steuert den Sensor, der eine Viertelbrücke darstellt bis zu einem bestimmten Arbeitspunkt A, A1 (z.B.
DR/R=1%) aus. Kommt zu dem Hilfsfeld Y ein Maßstabsfeld X, so wird eine Viertelbrücke bis zu dem mit einem Kreis bezeichneten Punkt ausgesteuert,
die andere Viertelbrücke jedoch nur bis zu dem mit einem Kreuz bezeichneten Punkt ausgesteuert, da die beiden Viertelbrücken räumlich um eine halbe Teilungsperiode P versetzt sind. Da die beiden Viertelbrücken definitionsgemäß zu einer Halbbrücke verschaltet sind, erhält man als Ausgangssignal die Differenz der beiden Aussteuerungen. Man erhält es durch Spiegelung der Felder an der Empfindlichkeitskurve der Sensoren, wie in Figur 6 rechts gezeigt ist.
Die Ausgangssignale Ul und U2 können entweder mit einem phasenempfindlichen Gleichrichter vorzeichenrichtig demoduliert und als Gleichstromsignale den üblichen Interpolationsschaltungen zugeführt werden, oder es wird eine Auswerteschaltung ähnlich den bei Resolver- oder Synchroconvertern gebräuchlichen benützt.
Wenn das Hilfsfeld Y groß gegenüber dem Maßstabsfeld X ist und so gewählt ist, daß der Arbeitspunkt im linearen Teil der Empfindlichkeitskurve der Sensoren 5 liegt, hat das Ausgangssignal Ul bzw. U2 weitgehend den gleichen zeitlichen Verlauf wie das Hilfsfeld Y. Dies ist jedoch nicht Voraussetzung für die Funktion der beschriebenen Anordnung.
Figur 7 zeigt den Signalverlauf des Ausgangssignales Ul bzw. U2, wenn das Hilfsfeld Y einen dreieckförmigen Verlauf hat. Hier ist zusätzlich angenommen, daß das Hilfsfeld Y die Sensoren 5 bis über die Sättigung aussteuert. Der Signalverlauf ergibt sich wieder durch Spiegelung der Felder an der Empfindlichkeitskurve. Das Ausgangssignal Ul einer Halbbrücke ergibt sich als Differenz der beiden Viertelbrückensignale und enthält neben der Speisefrequenz viele ungerade Oberwellen. Die Auswertung kann wieder durch phasenempfindliche Gleichrichtung erfolgen, es können aber auch andere Auswerteverfahren angewandt werden, die gezielt eine Oberwelle benützen.
Die Aussteuerung mit großen Hilfsfeldern Y bis zur Sättigung, oder darüber hinaus, 'hat den Vorteil, daß die Sensoren 5 durch externe Fremdfelder nicht gestört werden können.
Das Hilfsfeld Y kann auch einen rein sinusförmigen Verlauf haben, was aber hier nicht ausdrücklich gezeigt werden muß.
Figur 8 zeigt das Blockschaltbild für eine Auswertung ähnlich der bei Resolvern üblichen.
Der Oszillator 0 erzeugt ein Wechselfeld für die Spule 6, die Oszillatorspannung liegt gleichzeitig am Referenzeingang R der Auswerteeinrichtung 7. Zwischen Oszillatorausgang und Referenzeingang R können noch Phasenschieber angeordnet sein, die hier nicht gezeigt sind.
Statt das Hilfsfeld Y mit einer Spule zu erzeugen, können auch andere Anordnungen zur Erzeugung von Hilfsfeldern angewandt werden. Eine Möglichkeit ist in Figur 9 beispielhaft gezeigt. In nächster Nähe der Sensoren 5 sind, durch eine isolierende Zwischenschicht 8 getrennt, stromführende Leiter 9 angeordnet, deren Feld die Sensoren 5 beeinflußt.
In Figur 10 ist eine Prinzipdarstellung einer weiteren magnetischen Längenmeßeinrichtung 110 gezeigt. Die Längenmeßeinrichtung 110 besteht im wesentlichen aus einem Maßstab 210, der eine periodische Meßteilung 310 aufweist, sowie aus einer Abtasteinheit 410 zur Abtastung der Meßteilung. 310. Der Maßstab 210 besteht aus magnetischem Material und ist abwechselnd mit gegensätzlicher Feldstärke magnetisiert - daraus bildet sich die periodische Meßteilung 310 mit der Teilungsperiode P. Die Magnetisierung erfolgt längs der Ebene, in der sich der Maßstab 210 erstreckt, kann aber auch senkrecht dazu verlaufen, was hier jedoch nicht gezeigt ist.
Die Magnetisierung erzeugt ein Streufeld - als Maßstabfeld X bezeichnet -, welches symbolisch in der vergrößerten Einzelheit Z gemäß Figur 11 dargestellt ist.
5
Die periodische Meßteilung 310 wird von magnetfeldempfindlichen Elementen 510 abgetastet, die sich in der Abtasteinheit 410 befinden und auf die in der Beschreibung zu den folgenden Figuren noch näher eingegangen wird. Dabei wird als Bezugszeichen eine 510 für das oder die magnetfeldempfindlichen Elemente eingesetzt.
Die Abtasteinheit 410 weist darüber hinaus einen Baustein 610 auf, der ein magnetisches Hilfsfeld oder auch Fremdfeld Y erzeugt, welches permanent magnetisch oder elektromagnetisch erzeugt wird.
Dieses Fremdfeld Y macht das Maßstabfeld X gegenüber den Sensoren 510 kurzzeitig unwirksam. Das Maßstabfeld X kann gegenüber Ben Sensoren 510 auch mit Hilfe eines weichmagnetischen Elementes abgeschirmt werden. *·
In Figur 12 ist der Maßstab 210 mit der Meßteilung J 310 gezeigt, dem die AbtasteinheitlHIO mit den Sen
soren 510 zur Abtastung gegenüberliegt. Die Sensoren 510 sind von einer Spule 610 umschlossen, die mit Hilfe eines Pulsgenerators 810 ein magnetisches Hilfsfeld Y erzeugt. Dieses Hilfsfeld Y wird auch als Fremdfeld gegenüber 4em Magnetfeld X der Meßteilung 310 bezeichnet.
Im Ausführungsbeispiel gemäß dieser Figur liegt das Fremdfeld Y in der Ebene der Sensoren 510 - also in der Ebene der Sensorstriche*510 - und parallel zu diesen.
Figur 13 zeigt eine ähnliche Konstellation, jedoch ist hier das Fremdfeld Y senkrecht zu den Sensorstrichen 510 sowie in deren Ebene ausgerichtet.
Eine weitere Möglichkeit - die weitere Varianten nicht ausschließt - ist in Figur 14 dargestellt. Hier verläuft das Fremdfeld Y senkrecht zu der Ebene, in der die Sensoren 510 der Abtasteinheit 410 liegen.
10
Das Fremdfeld Y kann gemäß Figur 15 auch durch stromführende Leiter 910, die in unmittelbarer Nähe » der Sensorstriche 510 angeordnet sind, erzeugt wer
den. Werden die Leiter 910 vom Strom durchflossen, so treibt deren Feld die Sensoren 510 in die Sättigung und schaltet so den Einfluß des Magnetfeldes X der Meßteilung 310 aus. Die Ausrichtung des Fremdfeldes erfolgt dabei wechselweise, aber ähnlich gemäß Figur 13.
20
In Figur 16 ist eine mögliche Geometrie der Leiter 910 dargestellt.
Figur 17 stellt ein Blockschaltbild dar, welches auch einen Pulsgenerator 810 zeigt. Dieser Pulsgenerator 810 erzeugt durch einen Strom- oder Spannungsstoß kurzzeitig mittels der Spule 610 oder der Leiter 910 ein Magnetfeld Y, das gemäß vorstehender Definition mit Hilfs- oder Fremdfeld Y bezeichnet ist. Dieses Fremdfeld Y muß so groß sein, daß die Sensoren 510 in die Sättigung getrieben werden.
Wenn die Sensoren 510 in der Sättigung sind, hat das Maßstabsfeld X keinen Einfluß mehr auf die Sensoren 510. Brückennullpunkte einer an sich bekannten Brückenschaltung sind dann allein durch die
Ohmschen Nullwiderstände in den Brückenzweigen bestinunt.
Vom Pulsgenerator 810 werden zwei Schalter Sl und S2 bedient, die abwechselnd geöffnet sind.
Im normalen Betrieb ist Schalter Sl geschlossen, Schalter S2 geöffnet. Gleichzeitig mit dem Hilfsfeld Y, das vom Pulsgenerator 810 über die Spule 610 am Sensor 510 erzeugt wird, wird Schalter S2 geschlossen und Schalter Sl geöffnet. Die nun am Sensor 510 anliegende Nullspannung wird in einem mit SHx bezeichneten Abtast- und Halteglied gespeichert.
Ist das Hilfsfeld Y wieder abgeschaltet, wird bei geöffnetem Schalter S2 und geschlossenem Schalter Sl die Differenz von aktueller Sensorspannung und Nullspannung am Differenzverstärker 10 ausgegeben.
Die Ausgangsspannung Ua des Differenzverstärkers 10 ist also unabhängig von der Nullpunktsdrift des Sensors 510.
Um Störungen des Ausgangssignales Ua während der Abtastphase zu vermeiden, ist noch ein zweites Abtast- und Halteglied SH2 vorhanden, das mit dem Ausgangssignal des Sensors 510 mitläuft und nur während der aktiven Phase des Pulsgenerators 810 die letzte aktuelle Signalspannung des Sensors 510 festhält.

Claims (29)

  1. c · · fi*4 «ar
    DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 20. Februar 1995
    Ansprüche
    Ii-Positionsmeßeinrichtung (1) zur Messung der Relativlage zweier zueinander beweglicher Objekte, bei der eine periodische, magnetische Meßteilung (3) in Meßrichtung von einer Abtasteinheit (4) mittels wenigstens eines magnetfeldempfindlichen
    Elementes (5) zur Erzeugung von positionsabhängigen Ausgangssignalen (Ul, U2) abgetastet wird, aus denen in einer Auswerteeinrichtung (7) Positionsmeßwerte gebildet werden, wobei das wenigstens eine magnetfeldempfindliche Element (5) in der Abtasteinheit (4) in einer zur Meßteilung (3) parallelen Ebene angeordnet ist und von einem magnetischen Hilfsfeld (Y) magnetisch vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Hilfsfeld (Y) ein hochfrequentes Wechselfeld ist.
  2. 2. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Hilfsfeld
    (Y) kleiner ist, als die Sättigungsfeldstärke der magnetfeldempfindlichen Elemente (5).
  3. 3. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Hilfsfeld
    (Y) größer ist, als die Sattigungsfeldstärke der magnetfeldempfindlichen Elemente (5).
  4. 4. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld (Y) einen rechteckförmigen Verlauf hat.
  5. 5. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld (Y) einen dreieckförmigen Verlauf hat.
  6. 6. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld (Y) einen sinusförmigen Verlauf hat.
    \
  7. 7. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, daß das Wechselfeld von einer Spule (6) erzeugt wird, die von einem Oszillator (0) gespeist wird.
  8. 8. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (0) in der Abtasteinheit (4) angeordnet ist.
  9. 9. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (7) in der Abtasteinrichtung (4) angeordnet ist.
    -
  10. 10. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Positionswerte mittels phasenempfindlicher Gleichrichtung der positionsabhängigen Ausgangssignale (Ul, U2) gebildet werden.
  11. 11. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionswerte mittels Interpolation mit Synchron- oder Resolverconvertern gebildet werden.
  12. 12. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld durch stromführende Leiter (9), die mit den magnetfeldempfindlichen Elementen (5) verbunden sind, erzeugt wird.
  13. 13. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld durch stromführende Leiter (9), die über eine isolierende Zwischenschicht (8) mit den magnetfeldempfindlichen Elementen (5) verbunden sind, erzeugt wird.
  14. 14. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldempfindlichen Elemente (5) in der zur Meßteilung (3) parallelen Ebene waagrecht liegend angeordnet sind.
  15. 15. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldempfindlichen Elemente (5) in der zur Meßteilung (3) parallelen Ebene senkrecht stehend angeordnet sind.
  16. 16. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetfeldempfindliche Element (5) eine Feldplatte ist.
  17. 17. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetfeldempfindliche Element (5) ein magnetoresistives Element ist.
  18. 18. Positionsmeßeinrichtung (110) zur Messung der Relativlage zweier zueinander beweglicher Objekte, bei der eine periodische, magnetische Meßteilung (310) in Meßrichtung von einer Abtasteinheit (410) mittels wenigstens eines magnetfeldempfindlichen Elementes (510) zur Erzeugung von positionsabhängigen Ausgangssignalen
    abgetastet wird, aus denen in einer Auswerteeinrichtung Positionsmeßwerte gebildet werden, wobei das wenigstens eine magnetfeldempfindliche Element (510) in der Abtasteinheit (410) in einer zur Meßteilung (310) parallelen Ebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310) kurzzeitig unwirksam machen.
  19. 19. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Fremdfeld (Y) kurzzeitig die magnetfeldempfindlichen Elemente (510) in die Sättigung treibt und so das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310) kurzzeitig unwirksam macht.
  20. 20. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310) gegenüber den magnetfeldempfindlichen Elementen (510) durch wenigstens ein weichmagnetisches Element abgeschirmt wird.
  21. 21. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Fremdfeld (Y) größer ist, als die Sattigungsfeldstärke der magnetfeldempfindlichen Elemente (510).
  22. 22. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y) durch eine Spule (610) erzeugt wird, die von einem Pulsgenerator (810) gespeist wird.
  23. 23. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y) von einem stromdurchflossenen Leiter (910) erzeugt
    • · · mi I ,
    wird, der von einem Pulsgenerator (810) gespeist wird.
  24. 24. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y) permanent-magnetisch erzeugt wird.
  25. 25. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulsgenerator
    (810) vorgesehen ist, der mit zwei abwechselnd
    geöffneten Schaltern (Sx) und (S2), mit einer
    Spule (610) oder Leitern (910) sowie mit wenig-
    y stens einem Abtast- und Halteglied (SH1) und
    einem Differenzverstärker (10) einen Schaltkreis bildet.
  26. 26. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aktivierung des Pulsgenerators (810) das Fremdfeld (Y) erzeugt, oder die Abschirmung wirksam wird, der Schalter (Si) geöffnet und der Schalter (S2) geschlossen wird, wobei die dann am Sensor (510) anliegende Momentanspannung - üblicherweise die Nullspannung - in dem Abtast- und Halteglied (SHi) gespeichert wird, und daß bei Deaktivierung des ' Pulsgenerators (810) die Zustände der Schalter
    (Si) und (S2) wechseln, die aktuelle Spannung am Sensor (510) dem Differenzverstärker (10) zugeführt und mit der im Abtast- und Halteglied (SHi) gespeicherten, ebenfalls dem Differenzverstärker (10) zugeführten Nullspannung verglichen wird, und daß am Ausgang des Differenzverstärkers (10) eine nuilpunktsdrift-freie Ausgangsspannung (Ua) zur Meßwertbildung abgegriffen werden kann.
    .ie.-.—:
  27. 27. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Abtast- und Halteglied (SH2) im Schaltkreis vorgesehen ist, welches mit dem Ausgangssignal des Sensors (510) synchronisiert ist und nur während der aktiven Phase des Pulsgenerators (810) die letzte aktuelle Signalspannung des Sensors (510) speichert.
  28. 28. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310) vor dem Meßvorgang kurzzeitig unwirksam gemacht wird.
  29. 29. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310) während des Meßvorganges wiederholt kurzzeitig unwirksam gemacht wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1752851A1 (de) 2005-08-12 2007-02-14 Schneeberger Holding AG Linearführungssystem mit einer Einrichtung zum Messen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1752851A1 (de) 2005-08-12 2007-02-14 Schneeberger Holding AG Linearführungssystem mit einer Einrichtung zum Messen

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