位置测量仪及其工作方法技术

位置测量仪及其工作方法，包括：整体量具，其上设有至少一个分度区道；支撑体，其上设有至少一个激励线圈和至少一个扫描电磁场的探测装置，为了产生电磁场通过激励线圈引导激励电流；与激励线圈一起形成ＬＣ振荡回路的电容器；分析部件；被分析部件通断的开关部件。整体量具和支撑体可相对移动，在相对移动时电磁场受至少一个分度区道影响。ＬＣ振荡回路通过开关部件的通断利用激励电流工作，激励电流在探测装置中感应出至少一个电压，所述电压为了求得位置信息而被分析部件电处理，通过开关部件的通断利用具有接通时段ＴＰ的接通脉冲产生激励电流；为了求得位置信息，在接通脉冲的断开边沿之后的区域内测量在探测装置中感应出的至少一个电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的按照感应式测量原理工作的用于确定相对位置的位置测量仪和一种根据权利要求13的用于使得这种位 置须'j量仪的工作的相应的方法。
技术介绍
感应式位置测量仪例如可以是用于确定两个可相对旋转的机器部 件的角度位置的感应式旋转传感器。对于感应式旋转传感器而言，激励 线圏和接收线圏例如以导线的形式被涂敷在共同的电路板上，该电路板 例如与旋转传感器的定子牢固地连接。在该电路板的对面设有另 一被设 计成代码盘的电路板，在代码盘上以周期')"生的间隔交替地涂敷有导电的 面和非导电的面作为分度区域或分度结构，且该代码盘与旋转传感器的 转子防旋转地连接。如果在激励线圏上通过注入电流来施加在时间上交 替的电激励场，则在接收线圈中在转子和定子相对旋转期间产生取决于 角度位置或者取决于在分度结构和接收线圈之间的相对位置的信号。其 原因在于，分度结构影响即增强或者削弱由激励电流产生的磁场。这些 信号然后在电子分析机构中被继续处理。通常，这种旋转传感器被用作电驱动机构的测量仪，用于确定相应 驱动轴的绝对角度位置。特别是从安全技术的角度来考察在此重要的 是，即使在系统断开之后或者在断电时也至少计数在该状态下所进行的 完整的旋转。在申请人的DE 197 51 853 Al中记载了 一种感应式旋转传感器的结 构，其中激励线圏和接收线圈设置在多层的电路板结构中。为了使得这种旋转传感器即使在电网供电电压发生故障的情况下 也能至少计数反向的完整的旋转的圏数和旋转方向，目前还在转子上设 有相应的磁体并在定子电路板上设有两个或多个产生计数信号的磁体 传感器。这些磁体传感器和对于计数必需的电子分析机构在这种工作状 态下由緩沖电池供电。在申请人的尚未公开的申请号为10 2006 046 531.8的德国专利申请中记载了一种感应式旋转传感器，这种旋转传感器能够在电网供电电压 发生故障的情况下在一种节能的模式下工作，在这种节能模式下，旋转 传感器由緩冲电池供电。为了降低在该模式下的能耗，提出，激励线圈 尚仅被供应以脉沖式的激励电流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种感应式位置测量仪，其相比于现有技 术得到进一步的改善。本专利技术的目的还在于，提出一种用于使得这种感应式位置测量仪工 作的方法。就位置测量仪而言，所述目的通过权利要求1的特征得以实现。 现在提出一种位置测量仪，其包括整体量具和支撑体，在整体量具 上涂敷有至少一个分度区道。在支撑体上设置有至少一个激励线圈以及 至少一个用于扫描电磁场的探测装置，为了产生电磁场可通过所述激励 线圏引导激励电流。该位置测量仪还包括电容器、分析部件和开关部件，电容器与激励线圈 一起形成LC振荡回路，开关部件可被分析部件通断。 整体量具和支撑体可相对移动地设置，且在整体量具相对于支撑体相对 移动时电磁场可受至少一个分度区道影响。LC振荡回路可通过开关部 件的通断利用激励电流来工作，所述激励电流在探测装置中感应出至少 一个电压，所述电压可为了求得位置信息而被分析部件电处理。本专利技术的接通脉沖来实现；和为了求得位置信息，可在接通脉冲的断开边沿之 后的区域内测量在探测装置中感应出的至少一个电压。用于使得这种感应式位置测量仪工作的方法在权利要求13中说明。本专利技术的有利的设计可由从属权利要求得到。附图说明本专利技术的感应式的其它细节和优点可由图3为示意性的电路图4示出探测线圏中的感应电压的信号曲线；图5为分析部件的方框图；和图6为旋转传感器的剖视图。具体实施例方式在图1、 2和6中借助旋转传感器的实例示出本专利技术的位置测量仪 的原理结构。根据图6,旋转传感器具有转子1和定子2。根据所述实 施例，转子1包括轴1.1,轴1.1例如可以抗旋转地安装在有待测量的电 机轴上。为了检测轴1.1的角度位置，在轴1.1的一段上防旋转地固定 有带有一在图6中未示出的一分度区道(Teilungsspuren) 1.21的整体量 具(Ma(3verk6rperung) 1.2，在这种情况下为代码盘1.2的形式。定子2具有壳体2.1,在该壳体2.1上固定有作为支撑体的环形扫描 电路板2.2。此外在扫描电路板2.2上安装有插塞连接器2.3,通过插塞 连接器2.3可以传递信号和电功率。转子1和定子2,例如轴1.1和壳体 2.1可围绕旋转轴线R彼此相对旋转。图1为代码盘1.2的俯视图。代码盘1.2由基底构成，该基底在所 示实施例中由环氧树脂制成，且在该基底上设置有两个分度区道1.21 、 1.22。分度区道1.21、 1.22为环形，且关于旋转轴线R同心地以不同的 直径设置在基底上。两个分度区道1.21、 1.22分别由交替设置的导电的 分度区域1.211、 1.221和不导电的分度区域1.212、 1.222周期性顺序地 构成。作为导电的分度区域1.211、 1.221的材料，在所示实例中将铜涂 敷到基底上。相反，在不导电的分度区域1.212、 1.222中，基底未被涂 层。根据所示实施方式，内部的分度区道1.21由具有导电材料、这里为 铜的第一半圆形的分度区域1.211以及其中未设有导电材料的第二半圆 形的分度区域1.212构成。第二分度区道1.22在基底上径向相邻于第一分度区道1.21,其中分 度区道1.22也由多个导电的分度区域1.221以及设置在这些分度区域 1.221之间的不导电的分度区域1.222构成。不同的分度区域1.221、1.222 的材料在此与第一分度区道1.21的分度区域1.211、 1.212相同。根据所 示实施例，第二分度区道1.22总共包括十六个周期性设置的导电的分度区域1.221以及相应的十六个设置在这些分度区域1.221之间的不导电 的分度区域1.222。图2中所示的被设置用于扫描代码盘1.2的扫描电路板2.2用作特 别是探测装置的支撑体，该探测装置在此由不同的接收区道2.22构成。 这些接收区道2.22在内部的接收区道中具有作为第一探测线圈的接收 导线2.221且在外部的接收区道中具有作为第二探测线围的另一接收导 线2.222。每一个接收区道的接收导线2.221、 2.222相关对在此彼此错 开设置，从而它们能够提供彼此不同的信号，由这些信号可得到关于转 子1和定子2之间相对位置以及它们的运动方向的信息。有利地，接收 区道的相应的接收导线2.221、 2.222彼此错开，从而由扫描产生的信号 具有规定的相位角度，优选为90° 。 90°的相位角度意味着接收区道的 信号之一恰好达到正的或负的最大值，而另一信号则具有中间值，或者 关于最大值和最小值过零。此外作为激励线圏，在扫描电路板2.2上设置有激励导线2.21,这 些激励导线2.21涂敷在内部的、中间的和外部的激励区道上。扫描电路 板2.2本身具有中央孔和被设计成具有多个层的电路板。在组装状态下，代码盘1.2和扫描电路板2.2彼此相对，从而轴线R 穿过两个部件的中点，且在代码盘1.2和扫描电路板2.2相对旋转的情 况下在扫描电路板2.2中的接收导线2.221、 2.222内可通过感应作用产 生取决于相应的角度位置的信号。因此通过对这些信号的分析可得到位 置信息。生成相应信号的前提条件是，激励导线2.21在扫描区道的区域内或 者在由此被扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置测量仪，包括：　－整体量具（１．　２），在所述整体量具（１．２）上涂敷有至少一个分度区道（１．２１、１．２２）；　－支撑体（２．　２），在所述支撑体（２．２）上设置有至少一个激励线圈（２．２１）以及至少一个用于扫描电磁场 的探测装置（２．２２），为了产生所述电磁场可通过所述激励线圈（２．２１）引导激励电流（Ｉ）；　－电容器（２．　２４），所述电容器（２．２４）与所述激励线圈（２．２１）一起形成ＬＣ振荡回路；　－分析部件（２．　２３）；和　－ 开关部件（２．　２５），所述开关部件（２．２５）可被所述分析部件（２．２３）通断，　其中所述整体量具（１．２）和所述支撑体（２．２）可相对移动地设置，且在所述整体量具（１．２）相对于所述支撑体（２．２）相对移动时所述电磁场可受所述至少 一个分度区道（１．２１、１．２２）影响，　其中所述ＬＣ振荡回路可通过所述开关部件（２．２５）的通断利用激励电流（Ｉ）来工作，所述激励电流（Ｉ）在所述探测装置（２．２２）中感应出至少一个电压（Ｕ↓［１］、Ｕ↓［２］、Ｕ↓［３］、Ｕ↓［４ ］），所述电压可为了求得位置信息而被所述分析部件（２．２３）电处理，　其特征在于，　所述激励电流（Ｉ）的产生通过所述开关部件（２．２５）的通断利用具有接通时段（ＴＰ）的接通脉冲（５．１）来实现；和　为了求得所述位置信息，可 在所述接通脉冲（５．１）的断开边沿之后的区域内测量在所述探测装置（２．２２）中感应出的所述至少一个电压（Ｕ↓［１］、Ｕ↓［２］、Ｕ↓［３］、Ｕ↓［４］）。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R伊扎克，J奥伯豪瑟，R诺伊克尔，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]