用于校准感应式定位传感器的方法以及定位传感器技术

提出了一种用于校准具有至少一个发射线圈（116）和至少一个接收绕组系统（118）的感应式定位传感器的方法，所述发射线圈和所述接收绕组系统呈印制导线（128）的形式被设计在所述定位传感器的电路板（126a）上，其中通过断开所述接收绕组系统（118）的至少一个校准绕组系统（130）来实现平衡在所述接收绕组系统（118）的接收线圈（112、114）中所感应的电压U。根据本发明专利技术，所述至少一个校准绕组系统（130）在方法步骤（218）中借助于所述至少一个校准绕组系统（130）的印制导线（128）的机械的铣削来断开。

【技术实现步骤摘要】
用于校准感应式定位传感器的方法以及定位传感器
本专利技术涉及一种用于校准具有至少一个发射线圈和至少一个接收绕组系统的感应式定位传感器的方法。此外，本专利技术涉及相应的定位传感器。
技术介绍
用于定位隐藏在建筑材料中的、金属的物体的定位传感器目前通常使用感应的方法进行工作。在此利用了可导电的和铁磁性的材料影响安置在周围环境中的电磁线圈的特性的事实。由金属的物体所引起的感应特性的变化由这种定位传感器的接收电路记录。以这种方式，例如封闭在墙壁中的金属的物体可以借助于一个或多个在墙壁上引导的线圈来进行定位。检测金属的物体的技术难点在于待定位的物体作用到定位传感器的一个线圈或多个线圈组上的数值上很小的反作用、尤其定位信号。对于非铁磁物体的影响尤其如此，例如技术上重要的铜。这导致了线圈彼此之间的感应效应可能明显大于由封闭的物体在接收线圈中所产生的感应。基于感应的方法的检测器通常具有高的可被检测器的接收线圈捕捉到的信号，该信号在没有外部的、金属的物体的影响的情况下就已经由定位传感器的接收电路测量到。这种高的“背景信号”（或也称为“偏置”）使得难以检测由被安置在定位传感器附近的金属的物体所引起的非常小的感应变化。由现有技术已知以下方案：降低在不存在金属的物体的情况下呈背景信号的形式存在的传感器信号并且由此将相对的信号变化相对于背景信号进行放大。例如在文献DE102004047188Al中存在用于感应式定位传感器的传感器组件，其实现了对由线圈自身感应的背景信号的补偿。在此，所提出的用于定位金属的物体的装置具有至少一个发射线圈和至少一个接收绕组系统，所述发射线圈和接收绕组系统以感应的方式相互耦联，其中该装置的校准、尤其对由线圈自身所感应的背景信号的补偿借助于开关器件来实现，所述开关器件实现了改变接收绕组系统的有效的匝数。
技术实现思路
提出了一种用于校准具有至少一个发射线圈和至少一个接收绕组系统的感应式定位传感器的方法，所述发射线圈和接收绕组系统呈印制导线的形式被设计在定位传感器的电路板上，其中通过断开所述接收绕组系统的至少一个校准绕组系统来实现平衡在所述接收绕组系统的接收线圈中所感应的电压U。根据本专利技术，至少一个校准绕组系统在方法步骤中借助于所述至少一个校准绕组系统的印制导线的机械的铣削来断开。在此，所提出的用于校准感应式定位检测器的方法原理上基于已公开的构思，即该接收绕组系统、例如接收线圈的几何形状被修改为使得如果在该定位传感器的周围没有定位到待定位的物体，则通过接收绕组所产生的总磁通量消失或者至少几乎消失。该构思由DE102004047188A1中已知。在此，初始在制造的范围内的接收绕组系统的接收绕组减少了一个或多个导线环和/或所使用的导线环的层、即接收绕组系统的几何形状会发生变化。为了执行所述接收绕组的匝数的和/或所述接收绕组系统的几何形状的变化，根据本专利技术提出了一种方法，在该方法中校准绕组系统、即尤其定位传感器的一个和/或多个接收绕组在方法步骤中借助于所述至少一个校准绕组系统的形成相应的绕组的印制导线的机械的铣削来断开。在接收绕组的导线环、即例如一个或多个接收线圈的合适的设计的情况下，在导线环部分中如此感应电压和/或如此修改接收绕组系统的几何形状，使得例如由于未遵守的制造公差而可能产生的定位传感器中的误差电压刚好能够得到补偿。应该注意的是，表述“印制导线的铣削”包括对印制导线的类似的加工，其中印制导线通过材料去除而被中断、例如借助于钻孔。根据本专利技术的方法实现对定位传感器的校准，其中通过断开接收绕组系统的校准绕组系统来实现平衡在接收绕组中感应的电压U。在此，校准绕组系统可以由一个或多个预先给定的绕组长度的补偿模块和/或补偿绕组组成。在此，补偿绕组相应地应该被理解为平衡或补偿绕组的电流穿流的弧长度，其被设置用于根据本专利技术所述的方法被铣削并且由于铣削而实现至少两个、优选m个不同的替代性配置方案之间的切换或变化。通过这种方法可实现的是，通过由对相应的印制导线的铣削而可以改变接线的不同的组合，从而补偿例如由于错误安装或未遵守的制造公差而产生的定位传感器的背景信号，使得得到最佳的平衡。因此，可以根据本专利技术得到一种尤其简单的、成本有利的并且然而尤其有效的用于精确校准根据本专利技术的定位传感器的方法。此外，可以得到根据本专利技术的方法校准过的定位传感器，该定位传感器产生尽可能小的背景信号，其中线圈、尤其发射和接收线圈的错误放置对背景信号具有尽可能小的影响。特别地，可以以这种方式得到一种定位传感器，该定位传感器在安装之后使用根据本专利技术的方法在工厂进行校准，使得可实现优化的运行。在根据本专利技术的方法的一种实施方式中，在校准绕组系统的印制导线的机械的铣削的方法步骤之前的方法步骤中通过被设置在电路板上的测试结构的机械的铣削获取所需的铣削深度。由于在所述类型的定位传感器的制造中通常存在配备有电子构件的电路板，所以通常铣削工具的工作深度限制器的使用对于铣削的方法步骤而言不是或仅为受限地可行的。因此，尤其在多层地配备有构件和/或印制导线的电路板的情况下，必须尤其注意，借助铣削仅加工、即分离所期望的配有待铣削的印制导线的层。为此，这需要在尽可能精确定义的铣削深度下进行铣削。然而，由于铣削深度在由现有技术已知的铣削工具中从待铣削的电路板被放置在其上的支撑处开始被获取，电路板的厚度的公差也被包括在铣削深度的可能的精度之内。现有技术的电路板通常具有关于其厚度的处于高达±10％的范围内的公差。在示例性的2.5mm厚的电路板中，这对应于±250µm的绝对公差。因此，也仅能将铣削深度刚好设定为±250µm。印制导线的多层的层在电路板上通常由其厚度小于500μm的数量级的衬底层分开。因此，在例如±250μm的电路板的公差的情况下不能确保铣削工具伸入到位于待铣削的印制导线下方的印制导线中并损坏其结构（在这种情况下，电路板的厚度位于其公差的上部的范围内，例如2.75mm）和/或待铣削的印制导线未被完全切断（在这种情况下，电路板的厚度处于其公差的下部的范围内，例如2.25mm），从而不会进行定位传感器的校准。通过前述方法步骤，根据本专利技术，所需的铣削深度通过设置在电路板上的测试结构的机械的铣削来获取并且由此将待铣削的电路板的可能的公差考虑在对铣削深度的确定中。尤其可以由此得到不依赖于在制造-尤其基于电路板的制造-中的公差的用于校准感应式定位传感器的方法。在定位传感器的印制导线的制造中，测试结构同样布置在电路板上、优选在接收绕组系统的印制导线紧邻处。在此，“紧邻处”尤其应该理解为测试结构和接收绕组系统的距离小于10cm、优选小于5cm、尤其优选小于1cm。此外，根据本专利技术的多个测试结构也可以设置在电路板上。在一种实施方式中，在校准绕组系统的紧邻处相应地设置有测试结构。在根据本专利技术的方法的一种实施方式中，测试结构被实现为电路，其中测试结构在执行用于获取所需的铣削深度的方法步骤期间借助于评估电路而被运行。通过这种方式，尤其可容易操作的测试结构可以利用尤其简单的器件进行制造和运行。优选地，测试结构被设计为包括至少一个印制导线的电路。此外，测试结构可以包括例如用于简单测量尤其特定的电势的电阻。由于测试结构的印制导线的铣削，电路的闭合回路被断开，并且在电阻上的下降的电压（替代性地：施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于校准具有至少一个发射线圈（116）和至少一个接收绕组系统（118）的感应式定位传感器的方法，所述发射线圈和所述接收绕组系统呈印制导线（128）的形式被构造在所述定位传感器的电路板（126a）上，其中通过断开所述接收绕组系统（118）的至少一个校准绕组系统（130）来实现平衡在所述接收绕组系统（118）的接收线圈（112、114）中所感应的电压U，其特征在于，所述至少一个校准绕组系统（130）在方法步骤（218）中借助于所述至少一个校准绕组系统（130）的印制导线（128）的机械的铣削来断开。

【技术特征摘要】
2017.06.28 DE 102017210943.21.一种用于校准具有至少一个发射线圈（116）和至少一个接收绕组系统（118）的感应式定位传感器的方法，所述发射线圈和所述接收绕组系统呈印制导线（128）的形式被构造在所述定位传感器的电路板（126a）上，其中通过断开所述接收绕组系统（118）的至少一个校准绕组系统（130）来实现平衡在所述接收绕组系统（118）的接收线圈（112、114）中所感应的电压U，其特征在于，所述至少一个校准绕组系统（130）在方法步骤（218）中借助于所述至少一个校准绕组系统（130）的印制导线（128）的机械的铣削来断开。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述校准绕组系统（130）的印制导线（128）的机械的铣削的方法步骤（218）之前的方法步骤（204）中，所需的铣削深度通过被设置在所述电路板（126a）上的测试结构（132）的机械的铣削来获取。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试结构（132）被实现为电路，其中，所述测试结构（132）在用于获取所需的铣削深度的方法步骤（204）的执行期间借助于评估电路运行。4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，在用于获取所需的铣削深度的所述方法步骤（204）之前的方法步骤（202）中，铣削工具被定位到所述测试结构（132）的位置上。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在用于获取所需的铣削深度的方法步骤（204）期间，首先设定最小的铣削深度并且随后迭代地提高所述铣削深度直至达到所需的铣削深度。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：M哈尔，K伦茨，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE