SE522145C2 - Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ - Google Patents

Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ

Info

Publication number
SE522145C2
SE522145C2 SE0201411A SE0201411A SE522145C2 SE 522145 C2 SE522145 C2 SE 522145C2 SE 0201411 A SE0201411 A SE 0201411A SE 0201411 A SE0201411 A SE 0201411A SE 522145 C2 SE522145 C2 SE 522145C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coil
measuring
voltage
current
sensor
Prior art date
Application number
SE0201411A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0201411D0 (sv
SE0201411L (sv
Inventor
Erland Max
Marcus Steen
Original Assignee
Volvo Lastvagnar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Lastvagnar Ab filed Critical Volvo Lastvagnar Ab
Priority to SE0201411A priority Critical patent/SE522145C2/sv
Publication of SE0201411D0 publication Critical patent/SE0201411D0/sv
Priority to PCT/SE2003/000675 priority patent/WO2003095946A1/en
Priority to EP03721246.1A priority patent/EP1502082B1/en
Priority to AU2003224576A priority patent/AU2003224576A1/en
Publication of SE0201411L publication Critical patent/SE0201411L/sv
Publication of SE522145C2 publication Critical patent/SE522145C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/244Mechanical 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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24457Failure detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/08Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/14Mechanical 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
    • G01D5/20Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2013Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

522 1'45 ¿'°¿-'j=_¿"¿:::j_ u n a . - v 4 u n ~ u o a . n o u u; rangeväxlar på ett korrekt och effektivt sätt. I en drivlina kan även kraftuttag, differentialbromsar och andra komponenter tänkas behöva en noggrann lägesgivare. 5 Ett förut känt sätt för lägesdetektering är att utnyttja en induktiv lägesgivare av den typ som anges i svenska patentansökan nr 9901876-4 (motsvarar internationell patentansökan nr. PCT/SEO0/00983) och sonl baseras på en givare som generellt innefattar en spole samt en kärna som 10 är rörlig inuti spolen. Den rörliga kärnan påverkas mekaniskt av den komponent vars läge skall detekteras, varvid spolens induktans varierar' i beroende av kärnans position inuti spolen. 15 I samband med den kända induktiva givaren kommer en spänningspuls att kopplas över givarens spole, varvid strömmen genom spolen ökar med tiden. Induktansen, och därigenom också induktansens tidskonstant (d.v.s. L/R) för strömökningen varierar i beroende på det läge som skall 20 mätas, vilket i sin tur beror på hur långt in kärnan har skjutits i spolen. Den tid som det tar för strömmen att stiga till ett förutbestämt värde mäts och omräknas därefter till ett motsvarande läge för kärnan. 25 Ett problena som föreligger i samband. med detektorer av ovannämnt slag avser ett generellt behov av diagnos av sådan mätutrustning, vilket inte minst är viktigt vid :_á: fordonstillämpningar, där detektorer för registrering av mätvärden avseende olika driftstillstànd hos fordonet 30 utnyttjas i hög utsträckning.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: HH_ Ett huvudsakligt ändamål med den föreliggande uppfinningen är således att lösa ovannämnda problem och tillhandahålla 35 en förbättrad metod för diagnos av en givare, i synnerhet 'If en givare för detektering av läget hos rörliga komponenter 522“14s u o a . ; ø u n ø - | « o | :o i en drivlina för ett nwtorfordon. Detta uppnås med ett förfarande av i inledningen nämnt slag, vars särdrag framgår av patentkrav l, varvid förfarandet enligt uppfinningen avser ett förfarande för diagnos av en 5 detektor inrättad för detektering av' positionen. hos ett rörligt element, varvid detektorn är av induktiv typ och innefattar en spole samt en i spolen rörlig kärna vars läge i förhållande till spolen beror av positionen hos nämnda element, varvid förfarandet innefattar: anslutning' av en 10 regelbundet växlande elektrisk spänning till nämnda spole, mätning av strömmen som flyter genom spolen. Förfarandet kännetecknas av att det innefattar mätning av en viss tidsperiod som förflyter under magnetisering av nämnda kärna med nämnda spänning; jämförelse mellan värden 15 baserade på nämnda uppmätta tidsperiod i förhållande till ett förutbestämt gränsvärde, samt bestämning av huruvida fel föreligger hos nämnda givare genom nämnda jämförelse. Ändamålet uppnås också med en anordning av i inledningen 20 nämnt slag, vars särdrag framgår av patentkrav 12, varvid anordningen är avsedd för diagnos av en detektor inrättad för detektering av positionen hos ett rörligt element, varvid detektorn är av induktiv typ och, innefattar en spole samt en i spolen rörlig kärna vars läge i 25 förhållande till spolen beror av positionen hos nämnda element, varvid anordningen innefattar en förstärkar- anordning för anslutning av en regelbundet växlande elektrisk spänning till nämnda spole, en mätanordning för mätning av strömmen som flyter genom spolen. Anordningen .;.§ 30 enligt uppfinningen kännetecknas av att mätanordningen är ,HH inrättad för mätning av en viss tidsperiod som förflyter under magnetisering av nämnda kärna med nämnda spänning; HH, samt att nämnda mätanordning är inrättad för jämförelse mellan värden baserade på nämnda uppmätta tidsperiod i 35 förhållande till ett förväntat gränsvärde, sämt för bestämning av huruvida fel föreligger hos nämnda givare 522 145 :'§-':=.:z2:1:. u u ~ v u u c u n n | o o - va genom nämnda jämförelse.
Med uppfinningen uppnås en metod och anordning för diagnos med hög' noggrannhet i. miljöer" där temperaturen 'varierar 5 kraftigt i tiden och i rummet. Dessutom kan uppfinningen realiseras under utnyttjande av befintliga givare.
Enligt uppfinningen kan en relativt hög frekvens på nämnda fyrkantspänning väljas, vilket medför att ett stort antal 10 mätningar kan göras och ett medelvärde av dessa mätningar kan bildas. Detta medför att tillfälliga variationer, t.ex. till följd av vibrationer hos lägesgivaren, inte påverkar mätningarna som ligger till grund för den uppfinningsenliga diagnosen. 15 Diagnosen enligt uppfinningen kan implementeras i de fall där givarna utnyttas exempelvis för lägesdetektering eller för mätning av omgivningstemperaturen. 20 Fördelaktiga. utföringsformer framgår av de efterföljande beroende patentkraven.
FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i anslut- 25 ning till föredragna utföringsexempel samt de bifogade figurerna, där rå? figur l visar schematiskt och delvis i tvärsnitt en lägesgivare, samt en styranordning, som kan ¿.q 30 utnyttjas i enlighet med uppfinningen, figur 2 visar ett spänning- och strömdiagram som 3:” åskådliggör funktionen hos lägesgivaren, 35 figur 3 visar två strömkurvor som svarar mot två olika temperaturer, 10 15 20 25 30 35 522 145 §.I=§II§ '* ' - . u | ; ø o ø | . . ~ o Q u: 5 figur 4 visar två strömkurvor som illustrerar hur en temperaturkompensering vid mätningar med lägesgivaren kan utföras, och figur 5 visar hur den befintliga lägesgivaren kan utnyttjas vid mätning av omgivningstemperaturen.
FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur 1 visas en lägesgivare 1 av en typ vars funktion kan övervakas med en. metod. och anordning för diagnos i Enligt en avsedd att utnyttjas i samband med tyngre lastfordon, närmare bestämt enlighet med den föreliggande uppfinningen. föredragen utföringsform är lägesgivaren 1 för lägesdetektering vid en koppling eller en växellåda hos fordonet. Således visas i den nedre delen av figuren en sidovy, delvis i tvärsnitt, av en lägesgivare l som är anordnad i ett lock eller hölje 2, exempelvis i en sådan koppling eller växellåda. Lägesgivaren l är anordnad så att den kan skruvas fast i ett hål genom höljet 2 med hjälp av en skruv 3. På så vis har lägesgivaren l sin utsträckning genom detta hölje 2. vars funktion och uppbyggnad. beskrivs i 9901876-4 PCT/SEOO/00983), rörlig komponent i form av en kärna 4, vilken är anordnad Lägesgivaren 1, svenska patentansökan nr (motsvarar interna- tionell patentansökan nr. innefattar en på insidan av höljet 2 och är rörlig inuti en spole 5 (som visas med streckade linjer). Vidare är spolen 5 ansluten till en anslutningar 7, 8. separat mätanordning 6 via två elektriska Mätanordningen 6 och dess funktion kommer att beskrivas i detalj nedan. Lägesgivaren l kan utnyttjas med ett system enligt det kretsschema som framgår av figur 1, men är inte begränsad till detta utan kan realiseras på andra sätt. 522 "145 :';-':=.:';ff1:. = nu v v n c . - o n u n . q v I u u: Lägesgivaren l är av induktiv typ, vilket är en givartyp som är i sig känd. Vidare är lägesgivaren 1 installerad i höljet 2 så att kärnan. 4 kan. påverkas mekaniskt av ett element 9 sonx är rörligt franl och. åter längs kärnans 4 5 längsriktning, enligt vad som markeras med en pil 10. I de tillämpningar som är lämpliga för lägesgivaren 1 kan elementet 9 i. realiteten utgöras av exempelvis en axel, kolvstång eller hylsa. Lägesgivaren 1 är dock inte begränsad till dessa exempel, utan kan tillämpas även vid 10 andra komponenter. Elementet 9 är företrädesvis inrättat att kunna förflyttas fram och åter en viss sträcka, som exempelvis kan ligga inom ett intervall nællan några få millimeter och några hundra millimeter. Enligt vad som nämnts inledningsvis varierar spolens 5 induktans med hur 15 långt kärnan 4 är inskjuten i. spolen. 5. Kärnans 4 läge beror i sin tur av elementets 9 läge längs kärnans 4 längsriktning. I det följande kommer att beskrivas hur ett mått på induktansen, och därigenom på elementets 9 läge, kan bestämmas. 20 Lägesgivaren l är som ovan nämnts ansluten till en mätanordning 6. Denna innefattar en datorenhet 11 som är inrättad för styrning och mätning i samband med lägesdetektering. För detta ändamål är datorenheten 11 25 inrättad att driva en första operationsförstärkare 12, via en resistor 13 som är inkopplad mot operationsförstärkarens 12 negativa ingång, så att det på operationsförstärkarens ¶§1 12 utgång föreligger en fyrkantspänning. Operations- å förstärkarens 12 utgång är härvid àterkopplad mot dess q-§ 30 negativa ingång via en ytterligare resistor 14. Fyrkant- .¿H§ spänningen tas ut vid en anslutning' 15 och matas genom spolen 5. Eöreträdesvis har fyrkantspänningen en frekvens som ligger mellan 2 Hz och 2kHz. 35 Enligt vad som förklarats ovan ger spänningen över spolen 5 upphov till en ström i som varierar med tiden. Strömmen i 10 15 20 25 30 35 o u o u s a | u o n nu kan xnätas genonl att spolen 5 också, är ansluten till en andra anslutning 16 hos mätanordningen 6. Denna anslutning 16 är ansluten till en andra operationsförstärkare 17, som enligt utföringsformen är kopplad, soul en ström-spänning- omvandlare med en resistor 18 mellan» operationsförstär- negativa ingång. Vidare är karens 17 utgång och dess operationsförstärkarens 17 utgång ansluten till en ingång på datorenheten 11, via en elektrisk förbindelse 19.
Mätströmmen i matas till anslutningen 16, och enligt tidigare kända samband kommer spänningen på den andra operationsförstärkarens 17 utgång att vara huvudsakligen lika med omvända tecknet av strömmen i multiplicerat med resistansen hos resistorn 18. Denna spänning kan detekteras i datorenheten 11, varigenom ett värde på strömmen i kan bestämmas.
Ett tänkbart använda den ovannämnda lägesgivaren 1 i användningsområde är att samband med växellådor hos närmare bestämt vid detektering av tyngre lastfordon, positionen hos de i växellådan ingående växlarna.
Exempelvis kan då fyra stycken lägesgivare av' ovannämnt antalet kan slag utnyttjas i en sådan växellåda, men givetvis variera.
En viktig princip bakom lägesgivarens 1 funktion är att den tid t1 det tar för strömmen i att stiga från en första nivå il till en andra nivå iz mätes. Denna uppmätta tid t1 ger ett mått på läget hos kärnan 4, beroende på att spolens 5 induktans (och därigenom tidskonstanten L/R för strömmens i förändring) varierar beroende på hur långt kärnan 4 är inskjuten i spolen 5.
I figur 2 illustreras lägesgivarens 1 funktionssätt med hjälp av ström- och spänningsdiagram. Den ovannämnda fyrkantspänningen som levereras av den första operations- .v ...., aafna 10 15 20 25 30 35 522 145 ~- = annons; oo unc ø ø u a | o I n o o ; u n . nu förstärkaren visas med en streckad linje 20. Enligt utföringsformen väljes fyrkantspänningen symmetriskt kring O V och varierar mellan två värden U respektive -U.
Strömmen i genom spolen 5 visas med en heldragen linje 21.
När fyrkantspänningen byter polaritet kommer tidsderivatan hos strömmen i att byta tecken och strömmen förändras i en viss takt, vilken bestäms av dess induktans. Induktansen beror i sin tur av hur långt kärnan 4 har skjutits in i spolen 5. Spolens 5 induktans, och därigenom elementets 9 position, kan bestämmas genom att datorenheten ll (se figur l) mäter tiden t1 det tar för strömmen i att gå från ett första värde 11 till ett andra värde i2.
Då kärnan magnetiseras med hjälp av en symmetrisk växelspänning (t.ex. en fyrkantspänning) över spolen fås en symmetrisk magnetiseringskurva/hystereskurva (magnetfältet B som funktion av N - i, där N är antal varv hos spolen). kurva bestämmer Lutningen på denna spolens momentana induktans (i varje punkt på kurvan). Magnetiseringskurvan uppvisar den gynnsamma egenskapen att den momentana induktansen är tämligen opåverkad av temperaturen, där strömmen i är nära noll. Dessutom är inverkan av spolens resistans (och. därmed. dess temperaturberoende) liten, då strömmen genom den är liten.
För att få säkra mätningar skall mättiden t1 vara så stor som möjligt och därför väljes de två strömnivåerna ii, i2 så långt från varandra som möjligt. De optimala värdena på strömnivåerna får utprovas från fall till fall och ligger vanligtvis inte symmetriskt kring noll.
De magnetiska egenskaperna hos magnetkärnan är olinjära och temperaturberoende. Då en magnetiseringskurva genomlöpes åtgår energi, vilket delvis kan ses som en förlustresistans resistans. Sammantaget med i serie med spolens lO 15 20 25 30 35 522 145 f: fi-»r .av oo spolresistansens temperaturberoende blir det totala temperaturberoendet komplext, speciellt om kärna och spole får olika temperatur, t.ex. under transienta förlopp.
En särskild fördel med lägesgivaren l är att ett lågt temperaturberoende ges om strömnivåerna 11 och 12 väljs tillräckligt nära noll. Detta beror bl.a. på att spolens 5 resistans inte påverkar tidsderivatan av strömmen i vid en ström i som är nära noll. Närmare bestämt beror detta på att kärnans 4 magnetiska egenskaper samt de så kallade serieresistanserna som uppträder i spolen 5 och kärnan 4 får liten inverkan vid små strömmar om villkoret symmetrisk magnetisering samtidigt är uppfyllt genom symmetrisk spänningsmatning. Således väljes strömnivåerna il och iz så att de ligger inom ett intervall nära noll som uppvisar ett lågt temperaturberoende.
I figur 3 visas i närmare detalj hur strömnivåerna il, iz kan väljas. Figuren utgör en förstoring av ett avsnitt av diagrammet enligt figur~ 2 och visar två strömkurvor som båda är av det slag som visas i figur 2, men där den ena strömkurvan 22 visar strömmen i det fall där lägesgivaren arbetar vid en relativt låg temperatur (t.ex. 25° C) och där den andra strömkurvan 23 visar strömmen. när läges- givaren har en relativt hög temperatur (t.ex. lO5° C). Som en följd av det ovan beskrivna temperaturberoendet gäller att de två kurvorna 22, 23 har något olika utseende.
Vid en lägesdetektering mäter datorenheten ll tiden tl som förflyter från att strömmen i går från det första strömvärdet il till det andra strömvärdet ig. I figur 3 indikeras tiden t1 som förflyter när strömkurvan 22 (som svarar mot en relativt låg temperatur) går mellan de två nivåerna il, iz. lO 15 20 25 30 35 4522' 145 lO Enligt en utföringsform som beskrivs med hänvisning till figur 5, kan längden av ett tidsintervall tg som förflyter från det att fyrkantspänningen slår om och växlar polaritet och tills en av strömnivåerna nås utnyttjas som ett mått på temperaturen. Om så är önskvärt kan därför en ytterligare förfinad temperaturkompensation utöver vad göras som beskrivits enligt ovan, närmare bestämt genom en extra detta för att till beräkningsmässig kompensation. Dessutom kan alternativa utförande av lägesgivaren utnyttjas erhålla lägesgivaren. ett mått på temperaturen i omgivningen Enligt en särskilt fördelaktig utföringsform kan ett mått avseende lägesgivarens läge, d.v.s. motsvarande den uppmätta tiden tl det tar för strömmen i att stiga från en första nivå il till en andra nivå ig, utnyttjas tillsammans med ett mått på tg för att erhålla ett temperaturvärde avseende växellådans omgivningstemperatur. Detta baseras på det faktum att elektriska tidskonstant, tiden tg är en funktion av givarens som i sin tur beror av dess induktans L och resistans R. Huvudsakligen är L beroende av givarens läge, medan resistansen R är beroende av givarens temperatur T. Detta innebär att: tg = funktion1(L(x), R(T)) vilket innebär att: tg = funktiongün, T) vilket innebär att: T = funktion3(t1, tg Tidsperioden tg varierar således med temperaturen och med 4 :oo-oo anna aßnn a 10 15 20 25 30 35 522 145 .... U no n q v ø ø ~ v n O o o I 0 I f' ll läget hos givaren. givarens läge x (d.v.s. motsvarande tfl först tas fram, varpå ett mått på omgivningstemperaturen T kan beräknas ur tg. Tidsperioden t1 motsvarar då den tid som förflyter från det att strömmen. i genonl spolen. 5 ökar från ett första till ett andra förutbestämt Tidsperioden tg motsvarar då den tid som förutbestämt värde (t.ex. ifl värde (t.ex. i2). förflyter från det att den ovannämnda fyrkantspänningen slår om och växlar polaritet och tills strömnivån i2 nås.
Om ett system med exempelvis fyra lägesgivare utnyttjas i en växellåda, enligt vad som nämnts ovan, kan ett mått på växellådans omgivningstemperatur erhållas. Närmare bestämt kan detta fås genom en lämplig sammanvägning av temperaturvärden från respektive givare, t.ex. genom beräkning av ett genomsnitt av temperaturvärdena från respektive givare eller genom sammanvägning av viktade värden från respektive givare.
Den föreliggande uppfinningen baseras särskilt på att en diagnos av ett system bestående av fler än en lägesgivare av ovannämnt slag kan genomföras genom att jämföra mätvärden avseende respektive lägesgivare. I ett system med exempelvis fyra lägesgivare (enligt vad som nämnts ovan) kan uppfinningen implementeras genonl att datorenheten ll inrättas för att kontrollera huruvida en förutbestämd mätsignal från en given lägesgivare avviker från en motsvarande mätsignal från övriga lägesgivare i systemet.
Exempelvis kan då ett uppmätt värde avseende temperaturen viss givare värdena avseende hos en jämföras med temperaturen från de övriga givarna. Om temperaturvärdet från den givare som kontrolleras avviker mer än ett visst tillåtet konstateras att ett fel föreligger" hos den givare som gränsvärde från de övriga givarna kan kontrolleras. Alternativt kan temperaturvärdet från den givare som kontrolleras jämföras med ett visst sammanvägt Detta innebär att ett värde avseende V :annu ouuon 10 15 20 25 30 35 522' 145 äwü; :nya ax. 12 värde från samtliga de övriga givarna, t.ex. genomsnittet av temperaturvärdena från de övriga givarna. Datorenheten ll kan då vara inrättad att avge någon form av larmsignal som uppmärksammar en användare på att lägesgivare behöver bytas ut eller repareras.
Alternativt kan diagnosen bestå i en kontroll av huruvida förhållandet mellan de uppmätta tidsperioderna t1 och t2 hos en första lägesgivare avviker från motsvarande förhållande mellan dessa tidsperioder hos de övriga lägesgivarna i systemet. Om skillnaden mellan förhållandet mellan t1 och tg hos den första lägesgivaren avviker mer än ett visst gränsvärde från motsvarande förhållande hos var och en av de övriga lägesgivarna kan konstatera att ett fel lägesgivaren. Som ett datorenheten ll troligen föreligger hos den första alternativ till denna metod kan datorenheten 11 vara inrättad att kontrollera huruvida förhållandet mellan tl och tg hos den första lägesgivaren avviker mer än ett visst maximalt värde från genomsnittet hos de motsvarande förhållandena mellan t1 och tg hos de övriga Detta kan då också sägas motsvara en felaktig.
Således kan denna alternativa diagnosmetod sägas motsvara lägesgivarna. situation där den första lägesgivaren är att funktionen ”funktion3(tU tg) enligt vad soul nämnts ovan ersätts med en alternativ funktion ”funktion4(tU t2)”. Således är inte diagnosmetoden enligt uppfinningen begränsad till någon viss specifik funktion med vars hjälp respektive givare kontrolleras.
En diagnosmetod i enlighet med. uppfinningen kan också realiseras genonx att endast tidsperioden tl (son: anger ett mått på respektive givares läge) för en viss givare jämförs med en motsvarande uppmätt tidsperiod för en annan givare (eller för samtliga övriga givare i ett system med ett flertal givare). Om avvikelsen mellan 10 15 20 25 30 35 522 1.45 z"f-..= ='°;=j=_;';s::j_ -5 3"; 13 tidsperioden tl hos den givare som kontrolleras jämfört ett motsvarande mått hos någon annan givare (eller exempelvis ett genomsnitt av motsvarande mått från samtliga övriga givare) är större än ett visst förväntat värde kan det antas att den givare som kontrolleras är defekt.
När en viss given lägesgivare har kontrollerats på något av ovannämnda sätt kommer datorenheten ll att gå vidare och kontrollera de övriga lägesgivarna i tur och ordning.
Detta diagnosförfarande upprepas lämpligen kontinuerligt drift av kontrolleras enligt ett periodiskt förlopp. under växellådan så att samtliga givare En särskild fördel med uppfinningen om. den används i samband med växellådor är att befintliga temperaturgivare, vilka är vanligt förekommande, kan elimineras. Detta innebär kostnadsbesparingar och en förenklad tillverkning av växellådan ifråga.
Den uppfinningsenliga principen med en diagnos av en lägesgivare av ovannämnt slag kan implementeras oavsett om. denna givare används för att detektera läge eller temperatur (eller båda). Grundprincipen baseras på att eventuella avvikelser från förväntade värden hos uppmätta signaler avseende t1 och t2 kan utnyttjas vid en jämförelse mellan en given lägesgivare och en eller flera andra lägesgivare i ett system.
Uppfinningens funktion kan förfinas genom att mätförfarandet för respektive lägesgivare utnyttjas för att medelvärdesbilda resultaten från ett stort antal mätningar av tiden tl. Detta möjliggörs genom att fyrkantspänningen är av en relativt hög frekvens, av storleksordningen 250 Hz. För detta ändamål är datorenheten ll inrättad att bestämma ett medelvärde av exempelvis 10 eller 50 mätningar ann-n :spam :va-n 10 15 20 25 30 522 145 ” u .vu oo 14 av den aktuella positionen hos elementet 9. Fördelen med detta förfarande är att en eventuell inverkan av tillfälliga avvikelser hos elementets 9 position, t.ex. till följd av vibrationer eller transienta rörelser, kan elimineras.
Uppfinningen. är inte begränsad till vad son1 anges ovan, utan olika utföringsformer är möjliga inom ramen för patentkraven. Exempelvis är diagnosmetoden enligt uppfinningen lämplig att utnyttjas i många olika applikationer, t.ex. för diagnos av detektorer för detektering av läget för olika komponenter i en drivlina för ett fordon eller andra industriella produkter. Dessutom kan fyrkantspänningar av olika frekvens och "duty cycle" utnyttjas. Exempelvis är uppfinningen inte begränsad till att matningsspänningen än: av tidssymmetrisk fyrkantsform, utan även andra vágformer kan komma ifråga.
I princip kan diagnosmetoden enligt uppfinningen utnyttja en. mätning' av en tidsperiod, som. förflyter från det att fyrkantspänningen växlar polaritet och fram till det att strömmen når en viss nivå, varvid strömnivån kan vara den ovannämnda första nivån il eller den ovannämnda andra nivån iz, eller någon strömnivå under annan lämplig magnetiseringsförloppet för spolens kärna 4.
Som ett alternativ till den ovan beskrivna jämförelsen mellan en första givare och ett antal andra givare kan uppfinningen innefatta en jämförelse mellan värden avseende en givare och på förhand bestämda gränsvärden, d.v.s. som inte avser mätvärden från andra givare. Således kan uppfinningen även utnyttjas vid diagnos av en enskild givare.

Claims (12)

»cava zu|nn a|»|u 10 15 20 25 30 35 522 145 15 . . . . n 115506 PA 2002-05-07 PATENTKRAV:
1. Förfarande för diagnos av detektor (1) inrättad för detektering av positionen hos ett rörligt element (9), varvid detektorn (1) är av induktiv typ och innefattar en spole (5) samt en i spolen rörlig kärna (4) vars läge i förhållande till spolen (5) beror av positionen hos nämnda element (9), varvid förfarandet innefattar: anslutning av en regelbundet växlande elektrisk spänning till nämnda spole (5), mätning av strömmen (i) som flyter genom spolen (5), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar: mätning av en viss tidsperiod (t1; tg) som förflyter under magnetisering av nämnda kärna (4) med nämnda spänning; jämförelse mellan värden baserade på nämnda uppmätta tidsperiod (tg tg i förhållande till ett förutbestämt gränsvärde, samt bestämning av huruvida fel föreligger hos nämnda givare (1) genom nämnda jämförelse.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att det innefattar: mätning av en första tidsperiod (tfl som. förflyter tills nämnda ström (i) går från en första förutbestämd nivå (il) till en andra förutbestämd nivå (ifi; mätning av en andra tidsperiod (tg) som förflyter från växling av polaritet hos nämnda spänning och tills nämnda ström (1) når nämnda andra förutbestämda nivå (i2); jämförelse mellan värden baserade på nämnda uppmätta tidsperioder (t1, ty i förhållande till ett förutbestämt gränsvärde, samt bestämning av huruvida fel föreligger hos nämnda givare (1) genom nämnda jämförelse. annan ana»- 10 15 20 25 30 35 522 i 145 o n , , . . , | u u nu 16
3. Förfarande enligt patentkrav' 1 eller 2, innefattande detektering avseende ett flertal givare (1), k ä n n e - t e c k 11 a t <1 ä r a v, att nämnda jämförelse avser värden avseende uppmätta tidsperioder hos en första givare (l) och motsvarande värden hos övriga givare.
4. Förfarande enligt något av patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar bestämning av ett mått på kärnans (4) position genom mätningen av nämnda första tidsperiod (tfl.
5. Förfarande enligt något av patentkrav 2-4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar bestämning av ett mått på temperaturen i givarens (1) omgivning genom mätningen av nämnda första tidsperiod (tfl och nämnda andra tidsperiod (tg).
6. Förfarande enligt något av patentkrav 2-5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda nivåer (ih i2) väljes inom ett intervall så att mätningen av nämnda tid (tl) ger ett minimalt temperaturberoende.
7. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att nämnda nivåer (il, i2) väljes nära noll.
8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä 1: a v , att nämnda växlande elektriska spänning är en fyrkantspänning.
9. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda fyrkantspänning väljes symmetriskt så att den växlar nællan två spänningsnivåer som ligger symmetriskt kring O V.
10. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, uvnøu ;-;». n»;~| 10 15 20 25 30 522 145 | . : ø u 17 k ä n n e t e c k n a t d ä rf a v, att nämnda fyrkant- spänning har en frekvens mellan 2 Hz och 2kHz.
11. ll. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t <1 ä r a \r , att ett stort antal mätningar av nämnda tid (tl) utnyttjas för en bestämning av ett medelvärde av nämnda tid (tfl.
12. Anordning för diagnos av detektor (1) inrättad för detektering av positionen hos ett rörligt element (9), varvid detektorn (1) är av induktiv typ och innefattar en spole (5) samt en i spolen rörlig kärna (4) vars läge i förhållande till spolen (5) beror av positionen hos nämnda element (9), varvid anordningen innefattar: en förstärkaranordning (12) för anslutning av en regelbundet växlande elektrisk spänning till nämnda spole (5), en mätanordning (6) för nàtning av strömmen (i) som flyter genom spolen (5), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att mätanordningen (6) är inrättad för mätning av en viss tidsperiod (t1; tz) som förflyter under magnetisering av nämnda kärna (4) med nämnda spänning; samt att nämnda mätanordning (6) är inrättad för jämförelse mellan värden baserade på nämnda uppmätta tidsperiod (t1; t2) i förhållande till ett förväntat huruvida fel gränsvärde, samt för bestämning av föreligger hos nämnda givare (1) genom nämnda jämförelse.
SE0201411A 2002-05-07 2002-05-07 Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ SE522145C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0201411A SE522145C2 (sv) 2002-05-07 2002-05-07 Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ
PCT/SE2003/000675 WO2003095946A1 (en) 2002-05-07 2003-04-28 Method and device for diagnosis of detector
EP03721246.1A EP1502082B1 (en) 2002-05-07 2003-04-28 Method and device for diagnosis of detector
AU2003224576A AU2003224576A1 (en) 2002-05-07 2003-04-28 Method and device for diagnosis of detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0201411A SE522145C2 (sv) 2002-05-07 2002-05-07 Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0201411D0 SE0201411D0 (sv) 2002-05-07
SE0201411L SE0201411L (sv) 2003-11-08
SE522145C2 true SE522145C2 (sv) 2004-01-20

Family

ID=20287822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0201411A SE522145C2 (sv) 2002-05-07 2002-05-07 Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1502082B1 (sv)
AU (1) AU2003224576A1 (sv)
SE (1) SE522145C2 (sv)
WO (1) WO2003095946A1 (sv)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2068124B (en) * 1980-01-26 1983-12-14 Fisher K W J Conditioning unit for use with linear variable differential transformers
DE3831193A1 (de) * 1988-09-14 1990-03-29 Wabco Westinghouse Fahrzeug Messwertgeber-fehlererkennungsschaltung
DE4013393A1 (de) * 1990-04-26 1991-10-31 Lucas Ind Plc Verfahren zum ueberwachen der funktion eines elektromagnetventils
DE4122635B4 (de) * 1991-07-09 2006-05-11 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Defekterkennung bei Sensoren
DE19830981C1 (de) * 1998-07-10 1999-09-23 Liebherr Werk Ehingen Vorrichtung zur Erkennung von vordefinierten Positionen eines beweglich geführten Teils
SE520176C2 (sv) * 1999-05-24 2003-06-03 Volvo Lastvagnar Ab Förfarande och anordning för lägesdetektering med hjälp av en induktiv lägesgivare

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003095946A1 (en) 2003-11-20
EP1502082B1 (en) 2016-02-24
AU2003224576A1 (en) 2003-11-11
SE0201411D0 (sv) 2002-05-07
EP1502082A1 (en) 2005-02-02
SE0201411L (sv) 2003-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7053600B2 (en) Current sensor
US6076391A (en) Method and apparatus for checking a sensor
SE520176C2 (sv) Förfarande och anordning för lägesdetektering med hjälp av en induktiv lägesgivare
EP1922554B1 (en) Current measurement circuit and method of diagnosing faults in same
US8922221B2 (en) Method and system for detecting a short circuit affecting a sensor
EP2988136B1 (en) Sensor interface circuits
US7130750B1 (en) Flow meter with magnetoresistive sensors and method of measuring flow
US7358720B1 (en) Proximity sensor interface
CN109791178A (zh) 用于智能传感器应用的装置和方法
EP3470862A1 (en) Sensor defect diagnostic circuit
US4841209A (en) Actuator control system with displacement sensor fault detection
US4005357A (en) Electrostatic field sensor
JPH0789065B2 (ja) 測定値検出器の自動監視方法
EP0268207B1 (en) High sensitivity measurement device for measuring various parameters of non-electric quantity
SE522139C2 (sv) Förfarande och anordning för temperaturmätning med detektor som är av induktiv typ
SE522145C2 (sv) Förfarande och anordning för diagnos av detektor av induktiv typ
US6909275B2 (en) Electrical circuit for driving a load
US2974279A (en) Voltage compensated resistance bridge
US2898543A (en) Transmitter potentiometer
EP0216288B1 (en) Interface circuit between a sensor, particularly a thick film pressure sensor, and an electrodynamic instrument, and a sensor incorporating such a circuit
JP2016115240A (ja) 乗算回路及びそれを備えた電力センサー
US5391934A (en) Load sensor driver apparatus
CN218781916U (zh) 一种传感器环境温度测量电路及传感器
US11513137B2 (en) Device for measuring two physical quantities
US20230062399A1 (en) Strain measuring assembly