用于将分段计数器与精确位置传感器同步的方法和装置制造方法及图纸

一种使用作为用于计数值和位置值的绝对同步的信息一部分的分段计数器的韦根线的最终磁化方向，执行将包含韦根传感器的分段计数器的计数值和精确位置传感器的位置值无误差转换成总的位置值的方法和执行该方法的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于将具有至少一个脉冲线(韦根线)传感器的分段计数器与精确位置传感器同步的方法，该精确位置传感器用于物体的平移和/或旋转运动的绝对检测，还涉及执行所述方法的装置。
技术介绍
脉冲和韦根线是铁磁性元件，当用作韦根传感器时每一个都具有围绕它们的感应线圈。当铁磁材料中初始导向不规则的磁性区域(称作磁筹或外斯畴)受到外力时，所述磁性区域将对齐而形成单畴。确定方向和大小的外部磁场的应用将引起该范筹的翻转，由此在感应线圈里产生可以作为输出信号被采集的电压脉冲。在外磁场方向上以连续波形式方式翻转排成直线的单元磁铁的动能足够高以允许来自与韦根传感器相关联的线圈的电能不仅仅用于信号脉冲，还用于包含存储器的电子计数器；比较EP0724712B1 。·在磁性材料中，不同磁化方向的相邻原子磁矩的相互作用相当强大，使得上面提到的外斯畴的磁矩定位，该外斯畴通过被称为布洛赫畴壁的过渡层相互分离。目前可以长久的创建具有一致磁化方向的单畴，例如通过机械拉伸这样的铁磁性元件形成导线。如果这样的磁畴被放置在确定大小和方向的外部磁场里，所述磁畴不能整体翻转，但其单元磁铁将从确定的开始位置(更好地从导线的一端)沿着外部磁场方向翻转，就像多米诺效应。这在磁性元件中导致有限速度的重新定向波。但是，由于上述速度比励磁磁铁的速度高，因此该速度可以被称为该磁畴的“翻转”。但是，再次磁化的触发方向必须不能与实际再次磁化方向相混淆。触发方向描述外斯畴磁极将朝向该触发方向“翻转”。比较而言，再次磁化方向引起励磁磁铁触发极的极性(北极或南极)且因此引起脉冲线的磁化方向。由所述韦根传感器产生的计数脉冲的品质很大程度上依赖于之前遇到的磁场的强度。当在磁场的一个方向触发之前在相反方向上达到饱和场强度时才能获得最佳计数脉冲。如果没有完成，操作可以从双极模式转变成单极模式，在单极模式下计数脉冲将能够仅在一个方向上释放足够的能量。上述导致的状态与通过包含韦根传感器的位置检测器进行的绝对位置检测的要求相矛盾。这是因为不同可能的左/右、前/后运动在由与位置检测器关联的计数器检测的上一个位置和其再次进入操作之后检测的当前位置之间可能已经发生，由于不理想的计数脉冲将使得测试结果失真。仅仅产生磁场的永磁体的进一步运动(将引起计数脉冲触发)将终止所述不确定性。但是，不可能总是强制这样的运动。简单的分段计数器可以以该不确定性正常工作，该分段计数器可能大约达到两段。但是，通过将这样的分段计数器连接至精确的位置编码器是另外一回事。这种情况下，为了确保总的位置值一致，周期性产生的精确位置值必须被精确地分配到分段。出于该目的，在由分段计数器检测的上一个事件和当前位置之间的运动顺序的精确了解是必要的。例如在US7559012B2中公开的使用两个韦根传感器来设计方向独立的计数器，结合相关联的逻辑电路该计数器将校正由励磁磁场的方向变化引起的不理想或丢失的计数脉冲。但是，只能在产生第二个计数脉冲之后执行这种校正，该第二个计数脉冲在丢失的计数脉冲之后产生。如果被检测的物体在触发该第二个计数脉冲之前停止运动，则将不可能进行这样的校正并且计数结果将仍旧不准确或不精确。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种新型的和节约成本的方法及实现该方法的装置来解决上述问题，该方法用于将基于韦根传感器的分段计数器的值与精确位置编码器的值正确同步。基于上述考虑即使最后产生的脉冲对于计数来说很弱，但因为用于当前位置的最后计数脉冲，励磁磁铁仍旧以这样的方式超过韦根传感器，韦根传感器对于新脉冲存在偏移，该偏移的磁化方向取决于励磁磁铁产生的路径，根据本专利技术实现了上述目的，其中用于值的绝对同步所必需的信息从韦根传感器脉冲线的当前磁化方向获得，该韦根传感器脉冲线的当前磁化方向由最终的运动产生。 稳固地连接到被监测的物体的磁铁的运动历史上的这类信息是必需的，如不充足，则用于消除计数过程的不明确性从而包括在脉冲线的磁化方向上。这是因为韦根传感器脉冲线具有存储最终偏移方向的磁畴。利用磁化方向的知识允许通过位置传感检测器计数的旋转和/或分段的正确和一致的分配。因此具有精确位置编码器的分段编码器的使用将总是允许由韦根传感器的计数值和精确位置传感器的位置值构成绝对总的位置值。在此没有明确地描述的表格列出了在旋转和/或分段必须被加到存储在计数器里的韦根传感器值或从该值中减去的情况下的条件。完成分段计数器计数值和精确位置编码器位置值的无误差转换以便获得总的位置值，其中从所述至少一根脉冲线的磁化方向获得一条用于绝对同步的绝对必要信息，从存储器中可获得分段计数器的最终值以及从精确位置编码器中得知当前小于等于分段的一半。根据本专利技术的另一个特征，可以通过向围绕脉冲线的感应线圈中的一个提供确定的电流来确定脉冲线的磁化方向，这将引起脉冲线的单元磁铁翻转，从而作为脉冲线的磁化方向的函数的各个感应线圈中触发的信号然后可以被提供给求值电子元件以进一步处理。根据本专利技术的另一个特征，表示每根脉冲线的磁化方向通过至少一个分配至其的磁场敏感探头测量。根据本专利技术的一种用于执行所述方法的装置，根据本专利技术其特征是具有至少一个脉冲线传感器的分段计数器，用于分段的高分辨率的位置传感器，以及用于提供电流、检测脉冲和形成总的位置值的求值电子元件。本专利技术优选的实施方式在从属权利要求中限定。本专利技术的进一步的优势、特征和可能的应用结合附图中所示的实施方式在以下的描述中将变得显而易见。附图说明贯穿说明书、权利要求书和附图，将被使用的这些术语和相关联的参考数字在参考数字列表中如下列出，附图中图I示出了使用两个韦根传感器中的每个的分段计数器运动的版本I和版本2 ；图2示出了来自两个韦根传感器随着时间t与图I所示的运动关联的信号；图3是根据本专利技术的执行方法的分段计数器的第一实施方式，该分段计数器包括两个韦根传感器，每个韦根传感器具有两个感应线圈；图4是根据本专利技术的执行方法的分段计数器的第二实施方式，该分段计数器包括两个韦根传感器，每个韦根传感器具有一个感应线圈和一个磁场敏感传感器；图5是图3的实施方式的框图； 图6是图4的实施方式的框图；以及图7是本专利技术仅具有一个韦根传感器的的实施方式的框图。附图标记说明I 非易失性存储器2 内部能量供给管理3 逻辑计数电路4 信号求值5 信号求值6 表格7 同步逻辑电路8 用于计数值的校正逻辑电路9 电流发生器10 电流发生器11 总的位置值形成逻辑电路12 接口13 外部能量供给管理20 轴21 精确位置编码器C 用于存储内部能量的电容EM 励磁磁铁H 霍尔探头Wgl韦根线Wg2韦根线Spl感应线圈Sp2感应线圈Wsl韦根传感器Ws2韦根传感器MSl磁场敏感传感器MS2磁场敏感传感器Esl励磁线圈Es2励磁线圈 R 指示旋转方向的箭头具体实施例方式为了使本专利技术的理解更容易，图I示出了如图4所示的具有两个韦根传感器的分段计数器的运动(即没有方向反转的版本I和有方向反转的版本2)，其中在时间轴t上从时间T1到Tx示出了永磁体EM位置的变化,永磁体EM连接到将被检测的旋转体的运动及包括N极和S极。众所周知，韦根传感器包括感应线圈SP，其中可以从SP中采集以电压信号Ua/Ub形式的信号。图2是没有方向反转(没有假脉冲)的运动版本I和有方向反转和假脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在所有情况下通过将分段计数器的计数值和所述精确位置传感器的位置值转换成总的位置值来将具有至少一个脉冲线(韦根线)传感器的分段计数器与绝对精确位置传感器同步的方法，该绝对精确位置传感器用于检测物体的平移和/或旋转运动，其特征在于同步所必需的信息从所述至少一根脉冲线的最终的磁化方向获得，最终确定的分段上的信息从存储器获得，以及获得当前小于等于分段的一半上精确位置传感器的信息。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·梅纳特，T·泰尔，
申请(专利权)人：W·梅纳特，T·泰尔，
类型：发明
国别省市：