对目标的缺陷有改善响应行为的非接触式径向位置传感器制造技术

一种用于确定转子的径向位置的非接触式电磁传感器(1)，该非接触式电磁传感器(1)包括具有一个或更多个线圈的换能器(100)。激励电路连接至换能器以激发换能器。处理电路基于换能器信号得出指示转子的径向位置的至少一个位置信号。为了能够对由目标的缺陷引起的干扰信号进行简化的补偿，线圈对目标材料具有沿着周向方向正弦地变化的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对目标的缺陷有改善响应行为的非接触式径向位置传感器
本专利技术涉及用于确定转子的径向位置的非接触式电磁传感器、适于在这种非接触式电磁传感器中使用的换能器以及用于确定转子的径向位置的对应的方法。
技术介绍
非接触式电磁传感器、特别是涡流传感器和感应传感器(也称为磁阻传感器)通常被用于监测悬浮在磁轴承装置中的转子的轴向位置、径向位置或角度(即，旋转)位置。涡流传感器通常包括连接至激励电路和处理电路的换能器，该换能器包括至少一个检测线圈。激励电路在换能器中激发高频交流电流。高频电流产生交变电磁场，该交变电磁场在转子上的附近导电目标中感应出涡流。涡流使电磁场衰减并且在换能器中感应出反电动势(EMF)。这些效应会改变换能器的阻抗特性。这种阻抗变化由处理电路来检测，以提供换能器与目标之间的距离的指示。在US6,664,782中公开了采用单个线圈用于激励和检测的涡流传感器系统的示例。该文献还讨论了与单个线圈换能器相关联的若干一般问题。在US7,355,501B2中公开了一种特别适于确定转子的径向位移的涡流传感器系统。在该文献中，将激励线圈绕转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式电磁传感器(1)，其用于确定转子(300)的径向位置(x)，所述转子(300)构造成用于绕纵向轴线(L)旋转，所述传感器(1)包括：/n第一换能器(100)，所述第一换能器(100)包括一个或更多个第一线圈(170，172)；/n激励电路(210)，所述激励电路(210)连接至所述第一换能器(100)以激发所述第一换能器(100)；以及/n处理电路(220)，所述处理电路(220)用于从所述第一换能器(100)接收换能器信号，并且所述处理电路(220)用于基于所述换能器信号得出指示所述转子(300)的径向位置(x)的至少一个位置信号，/n其特征在于，所述第一线圈(170，172...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180130 EP 18154138.41.一种非接触式电磁传感器(1)，其用于确定转子(300)的径向位置(x)，所述转子(300)构造成用于绕纵向轴线(L)旋转，所述传感器(1)包括：
第一换能器(100)，所述第一换能器(100)包括一个或更多个第一线圈(170，172)；
激励电路(210)，所述激励电路(210)连接至所述第一换能器(100)以激发所述第一换能器(100)；以及
处理电路(220)，所述处理电路(220)用于从所述第一换能器(100)接收换能器信号，并且所述处理电路(220)用于基于所述换能器信号得出指示所述转子(300)的径向位置(x)的至少一个位置信号，
其特征在于，所述第一线圈(170，172)对目标材料具有沿着所述周向方向(C)正弦地变化的灵敏度。


2.根据权利要求1所述的非接触式电磁传感器(1)，其中，所述第一线圈(170，172)布置在弯曲的线圈表面中或者布置成与所述弯曲的线圈表面平行，所述弯曲的线圈表面限定具有相对于所述纵向轴线(L)的径向分量的至少一个法向量(N)。


3.根据权利要求1或2所述的非接触式电磁传感器(1)，
其中，所述激励电路(210)配置成激发所述第一换能器(100)，使得在所述转子(300)的第一目标部分(310)中感应出涡流，并且
其中，所述处理电路(220)配置成在得出所述至少一个位置信号时考虑到所述涡流对所述换能器信号的影响。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的非接触式电磁传感器，其中，所述第一换能器(100)还包括一个或更多个第二线圈(171，173)，所述一个或更多个第二线圈(171，173)对目标材料具有沿着所述周向方向(C)正弦地变化的灵敏度，其中，所述第一换能器(100)的所述第一线圈(170，172)的灵敏度和所述第二线圈(171，173)的灵敏度以相同的周期变化，但是所述第一换能器(100)的所述第一线圈(170、172)的灵敏度和所述第二线圈(171、173)的灵敏度相对于彼此沿着所述周向方向(C)移位，并且其中，所述处理电路(220)配置成由所述换能器信号得出指示所述转子(300)沿着至少两个不同的径向方向的至少两个径向位置(x，y)的位置信号。


5.根据权利要求4所述的非接触式电磁传感器，其中，所述第一换能器(100)的所述第二线圈(171，173)与所述第一换能器(100)的所述第一线圈(170，172)交叠，并且/或者其中，所述处理电路配置成以相同的检测频率检测源于所述第一换能器(100)的所述第一线圈(170，172)和所述第二线圈(171，173)的换能器信号。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的非接触式电磁传感器，还包括第二换能器(100’)，所述第二换能器(100’)布置在与所述第一换能器(100)不同的轴向位置处，所述第二换能器(100’)包括一个或更多个线圈，所述一个或更多个线圈对目标材料具有正弦地变化的灵敏度，所述灵敏度优选地具有与所述第一换能器(100)的所述第一线圈(170，172)的灵敏度相同的周期。


7.根据权利要求6所述的非接触式电磁传感器，
其中，所述第二换能器(100’)的所述线圈布置成与所述转子(300)的第二目标部分(320)耦合，所述第二目标部分(320)是非旋转对称的，并且
其中，所述处理电路(220)配置成从所述第一换能器(100)和所述第二换能器(100’)接收换能器信号并且基于所述换能器信号确定指示所述转子(300)的至少一个径向位置(x)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·布勒，
申请(专利权)人：梅科斯股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH