一种导电且优选为齿形面（２２）相对一传感器（３）的运动参数的一种测定方法和装置，而所述传感器包括至少一产生一交变电磁场的线圈（１６），所述电磁场由于在所述齿形面（２２）和所述传感器（３）之间的位置变化引起的反馈而经历一可通过所述线圈（１６）测定的变化，所述方法和装置这样设置以致于所述位置变化由所述线圈（１６）的耦合阻抗（Ｚ↓［ｃ］）导出，而且利用一在所述传感器（３）和所述齿形面（２２）之间的距离ｄ来测定所述线圈（１６）的复耦合阻抗（Ｚ↓［ｃ］）的实数部份（Ｒ↓［ｃ］）和虚数部份（Ｘ↓［ｃ］），所述距离ｄ基于所述测定值且同时采用一算法为基来计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种导电且优选为齿形面相对一传感器的运动参数的测定方法和装置，而该传感器包括至少一产生一交变电磁场的线圈，该电磁场由于在该齿形面和传感器之间的位置变化引起的反馈而经历一可通过该线圈测定的变化。
技术介绍
人们从实际运用，业已知道所讨论的方法和装置，而且它们具有特殊价值，特别是在一第一物体相对一第二物体在一限定距离内移动的时候，例如，磁性轴承、悬浮装置、齿轮失调检测装置等等通常就是这样的。DE 32 44 420 C2揭示一种磁力悬浮车辆的距离传感器。该传感器包括一个发射线圈和两个接收线圈，而该发射线圈设计成一长形扁平线圈，其线圈轴线向该磁力悬浮车辆的运动方向倾斜地延伸。该特别配置在某种程度上降低所谓的槽齿谐波。然而，该传感器容许测量的距离仅仅由10mm到15mm。DE 199 27 759 A1揭示一种装置，其利用磁性来测量在一铁磁极齿轮和一直接放置在该磁极轮附近的磁敏性传感器之间的距离，而且该装置可用来探测该齿轮的运动。该专利技术的要点是采用一永久磁铁，其面对该齿状物件的磁极面与该磁极齿轮组件按比例来说够大，所以该永久磁铁的中性区的位置保持不受该磁极齿轮的相应位置的影响。该装置也可以用来测定该磁极齿轮的转速、速度和路径。然而，该装置的缺点是其精确度低，尤其是在该传感器和该磁极齿轮之间的距离较大的情况下。在DE 34 09 448 C2中揭示的一种装置，其由通过反应轨中的涡流作用的交变磁场的与磁隙相关的磁阻尼构成。关于这一点，该线圈系统的感抗在一可并联或串联操作的电容器的帮助下完全抵消，而且由于该电容器，基本上可自该线圈系统的有效电阻来测定该距离信号。在该情况下的一个缺点在于该整体装置的测量精度极大地受到该线圈系统的参数和该补偿电容器的公差的影响，而该些公差在实际的结构中是不可避免的。
技术实现思路
所以本专利技术的一个目的是提供一种导电且优选为齿形面相对一传感器的运动参数的测定方法和装置，其测定一导电且优选为齿形面相对一传感器的运动参数，其中有可能在一方面测量一在一齿形面和一传感器之间的最大的可能距离，而且在另一方面测量该槽齿谐波，即在该些齿和槽上面移动时产生的信号变化，并且尽可能排除由温度波动产生的影响。另外的一个目的是使到在测量的同时可以计算该齿形面和该传感器之间的相对速度。根据本专利技术，上述的关于提供一导电且优选为齿形面相对一传感器的运动参数的测定方法的目的可以通过一种具有以下步骤的方法来达成。所述方法为一种导电且优选为齿形面(22)相对一传感器(3)的运动参数的一种测定方法，而所述传感器包括至少一产生一交变电磁场的线圈(16)，所述电磁场由于在所述齿形面(22)和所述传感器(3)之间的位置变化引起的反馈而经历一可通过所述线圈(16)测定的变化，所述方法的特征在于所述位置变化由所述线圈(16)的耦合阻抗(Zc)导出，而且利用一在所述传感器(3)和所述齿形面(22)之间的距离d来测定所述线圈(16)的复耦合阻抗(Zc)的实数部份(Rc)和虚数部份(Xc)，所述距离d基于所述测定值且同时采用一算法为基来计算。此外，上述的关于提供一导电且优选为齿形面相对一传感器的运动参数的测定装置的目的可以通过一种具有以下技术特征的装置来达成。所述装置为一种导电且优选为齿形面(22)相对一传感器(3)的运动参数的一种测定装置，而所述传感器包括至少一产生一交变电磁场的线圈(16)，所述电磁场由于在所述齿形面(22)和所述传感器(3)之间的位置变化引起的反馈而经历一可通过所述线圈(16)测定的变化，所述装置的特征在于所述线圈(16)的耦合阻抗(Zc)可以测量，通过设置一特别排列的测量机构测量所述线圈(16)的复耦合阻抗(Zc)的实数部份(Rc)和虚数部份(Xc)，并且基于所述测量来计算所述传感器(3)和所述齿形面(22)之间的距离d和相对速度或转速。该传感器还可以包括一具有至少两个线圈的线圈系统，其可代替一单一线圈。在该情况下，该第二线圈可以有利地用作补偿漂移或其它的影响。基于该些测量值，可以通过函数(1)来求出该齿形面和该传感器之间的距离dd=f(Rc,Xc,XcRc)---(1)]]>通过自方程式(2)的函数的周期时间，于是就有可能通过方程式(3)来推断出该齿形面和传感器之间的相对速度v或转速 Fx=f(XcRc)---(2)]]>v=LT(Fx)---(3)]]>其中L是一齿和一槽的长度的和(参照图3a)，而T(Fx)是该函数Fx的周期时间。在一较佳的配置中，有可能使用同一线圈产生交变电磁场和作为接收线圈。这样可减少该测量方法要求的时间和材料和使该测量装置简单及易于操作，与此同时可预防一些可能的误差源。该复耦合阻抗(Zc)的实数部份(Rc)和虚数部份(Xc)的计算可以采用一数学模型来进行，该模型一方面描述该产生一交变场的线圈并且在另一方面描述该导电、齿形面对该线圈的由该传感器和该齿形面之间的位置变化引起的耦合阻抗Zc的影响。该耦合阻抗Zc的实数和虚数部份可以根据下列的方程式的理论来测定Rc=k0ωηe-32αdf1(k1,ω,σ,μ)f3(k3,ω,σ,μ)---(4)]]> Xc=k0ωηe-32αdf2(k2,ω,σ,μ)f3(k3,ω,σ,μ)---(5)]]>其中d为该传感器和该齿形面之间的距离，ω为激励频率，而σ和μ分别为该齿形面材质的电导率和磁导率。从方程式(4)和(5)就可明显看出Rc和Xc基本上与距离d按指数规律地变化。从这些方程式，就可以同样地通过以下方程式来计算该复耦合阻抗Zc的相角Фc 在一初步的概算中，相角Фc与距离d无关。这些方程式的设置和其不同部份不会在此作更详细的论述。然而，应该注意的是Rc、Xc和tanФc的测定可以用来计算该齿形面和该线圈系统之间的距离d和相对速度(或转速)。在计算的范畴内来说，有可能考虑到该齿形面的电磁特性μ和σ。根据方程式(4)和(5)且通过以下的方程式就可提供一有利的变型来测定该导电且优选为齿形面和该产生一交变场的传感器之间的距离d d=k1·XcRc-ln(Xc)---(7)]]>在该情况下，通过方程式(7)计算该传感器和齿形面之间的距离d是特别有利的，因为基本上不会有槽齿谐波。同时，通过方程式(2)和(3)有可能测定一具有均距相隔的齿和槽的表面相对于该传感器的相对速度v(或转速)。如上所述，该传感器可以包括一用来产生一交变场并作为一接收线圈的测量线圈。然而，也有可能采用两个线圈，其中一个用来产生该交变场，而另一个可用作为一测量线圈。在该两种情况下，该测量线圈皆可以由该根据方程式(4)和(5)的数学模型来描述。该测量线圈然后可以这样制定以致于该数学模型可用于计算线圈参数。采用该数学模型使到有可能减少所谓的槽齿谐波，即在该些齿和槽上移动时产生的测量线圈阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导电且优选为齿形面（２２）相对一传感器（３）的运动参数的测定方法，而所述传感器包括至少一产生一交变电磁场的线圈（１６），所述电磁场由于在所述齿形面（２２）和所述传感器（３）之间的位置变化引起的反馈而经历一可通过所述线圈（１６）测定的变化，所述方法的特征在于所述位置变化由所述线圈（１６）的耦合阻抗（Ｚ↓［ｃ］）导出，而且利用一在所述传感器（３）和所述齿形面（２２）之间的距离ｄ来测定所述线圈（１６）的复耦合阻抗（Ｚ↓［ｃ］）的实数部份（Ｒ↓［ｃ］）和虚数部份（Ｘ↓［ｃ］），所述距离ｄ基于所述测定值且同时采用一算法为基来计算。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S蒙德尼科夫，M内特切维斯基，F蒙德尼科夫，W格罗玛，M瑟兰，
申请(专利权)人：微埃普西龙测量技术有限两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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