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电感式传感器装置以及具有电感式传感器装置的电感式接近传感器制造方法及图纸

技术编号:8456729 阅读:161 留言:0更新日期:2013-03-22 08:20
本发明专利技术涉及一种电感式传感器装置(10),用于采集由于靠近所述电感式传感器装置(10)的影响侧(15)的区域的对象(100)所引起的磁场变化,其中所述传感器装置(10)包括至少一个线圈系统(20),该线圈系统具有被交流供电的发送线圈(30)以及第一和第二接收线圈(40,50)。在此,这样构造按照本发明专利技术的电感式传感器装置(10),使得所述两个接收线圈(40,50)反向串联连接,相对于所述影响侧(15),所述第一接收线圈(40)布置在所述发送线圈(30)之前并且所述第二接收线圈(50)布置在所述发送线圈之后,并且相对于所述影响侧(15),屏蔽(60)被设置在所述第二接收线圈(50)之后。本发明专利技术还涉及一种具有电感式传感器装置(10)的电感式接近传感器。

【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用于采集由于靠近电感式传感器装置的影响侧的区域的对象所 引起的磁场变化的电感式传感器装置,其中,该传感器装置包括至少一个线圈系统,该线圈 系统具有被交流供电的发送线圈以及第一和第二接收线圈。
技术介绍
由公开的欧洲专利文献EP O 340 660 A2公知一种以车轮传感器形式的用于探测 轨道连接车轮的这样的电感式传感器装置。一般地,在这种车轮或计轴传感器中,该车轮或计轴传感器具有分开的发送器和 接收器,即通常具有至少一个发送线圈以及至少一个接收线圈,发送器和接收器布置在铁 路轨道的相同或不同侧。通过从其上压过或从旁边经过的车轮在传感器的接收系统中基于 由于车轮或其轮缘(Spurkranz)的电感影响,通常产生以钟形曲线构成的滚动曲线形式的 接收电压。依据各自的极性和线圈布置,在此通常在超过或低于固定的阈值时识别车轮。在 作为车轮传感器的情况下,实际的电感式传感器装置在必要时直接布置在轨道上,而车轮 传感器的分析电路可以与电感式传感器装置分开地布置,例如在通常相距几米的轨道连接 外壳中。独立于此的是,结合车轮或计轴传感器所使用的电感式传感器装置的有效区域限 制到压过的车轮的过程区域。除了轨道车辆还存在其它类型的与轨道连接的或由轨道引导的车辆,诸如具有橡 胶轮胎的由轨道引导的车辆、磁悬浮列车、悬挂轨道车或也称为单轨列车的单轨道引导的 车辆,其尤其应用在城铁范围内。在此,从各个车辆的操作者方面也可能存在对电子的路段 空闲报告的期望,该报告满足高的安全要求。但是因为相应的车辆通常没有车轮或者其不 是由铁或金属构造,在这种情况下根据电感作用原理对车轮的探测通常不予考虑。尽管如 此,在该情况下原则上可以考虑,以探测或计数车辆或车厢本身代替探测车轮,从而得出关 于路段片段的占用状态的结论。与上述对车辆本身探测不同的,也可以例如在各个车辆上 安装特殊对齐的金属面,在使用电感作用原理的情况下可以探测该金属面。独立于具体的 实施方式,在此与通常的车轮或计轴传感器相比,当然需要具有明显较大的有效区域的电 感式传感器装置。为此的原因是,车辆的侧面所需的活动余地通常比轨道引导的车轮的活 动余地明显更大,从而在电感式传感器装置和待探测的对象之间需要较大的距离。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题是,提供一种本文开始部分所述类型的可灵活并 在多方面使用的电感式传感器装置。按照本专利技术,上述技术问题通过用于采集由于靠近电感式传感器装置的影响侧的 区域的对象所引起的磁场变化的电感式传感器装置来解决,其中传感器装置包括至少一个 线圈系统,该线圈系统具有被交流供电的发送线圈以及第一和第二接收线圈,其中,两个接收线圈反向串联连接,相对于影响侧第一接收线圈布置在发送线圈之前并且第二接收线圈 布置在发送线圈之后,并且屏蔽相对于影响侧被设置在第二接收线圈之后。在本专利技术的范围内,电感式传感器装置的这样的侧被称为“影响侧”,该侧被设置 为在电感式传感器的特定应用中用于探测靠近其的对象,使得在影响侧的范围内通过磁场 形成在其内可以探测对象的有效区域或探测区域。这意味着,为其运行这样布置或安装电 感式传感器装置,使得待探测的对象在电感式传感器装置的影响侧的区域中或沿着电感式 传感器装置的影响侧运动或靠近。在此,“靠近”在概念“接近开关”或“接近传感器”的意 义上通常被理解为,待探测的对象相对于磁场、即有效区域运动,从而最终通过电感式传感 器探测到对象的出现。为此需要待探测的对象由金属组成或者是导电的。按照本专利技术,两个接收线圈反向串联连接,即按照反接互相连接。这一点提供了如 下优点在没有影响的情况下、即在待探测的对象没有出现时尽可能地抵消通过发送线圈 在两个接收线圈中感应出的接收电压。对于待探测的对象靠近传感器的情况,发送线圈的 磁场以如下形式失真或改变,即接收线圈的电压不再互相抵消。这一点导致如下结果,即接 收线圈的部分电压互相不同并且串联连接的接收线圈的从中产生的电压变化可以用于探 测对象。由此通过两个接收线圈的反接,电感式传感器装置对于干扰影响的抗干扰性得到 明显提高。这种电感式传感器装置的抗干扰性的提高尤其还为可以实现在更远的距离以可 靠的方式探测对象创造了前提条件。按照本专利技术的电感式传感器装置的特征还在于,相对于影响侧,第一接收线圈布 置在发送线圈之前并且第二接收线圈布置在发送线圈之后。换句话说,发送线圈布置在 第一接收线圈和第二接收线圈之间,其中第一接收线圈布置在比第二接收线圈更靠近影响 侦牝并由此更靠近电感式传感器装置的探测区域。由此产生,第二接收线圈鉴于其功能基本 上作为补偿线圈,也就是说,主要用于补偿干扰场。为此的原因在于,第二接收线圈比第一 接收线圈与影响侧并且由此与电感式传感器装置的探测区域相距更大的距离,并且由此不 受或只相对微小地受到靠近的或从旁边经过的对象的影响。相反,干扰场依据其起源通常 以相似的方式对两个接收线圈产生影响。相应的干扰场可能是通过例如在传感器装置附近 延伸的电流电缆或者通过空间上相邻的电部件(例如以其它传感器装置的形式)引起的。基 于两个接收线圈反向串联连接,由此优选地至少尽可能地补偿相应的干扰。按照本专利技术的电感式传感器装置的特征还在于,相对于影响侧,屏蔽被设置在第 二接收线圈之后。优选地,在此屏蔽由抗磁材料组成,例如以金属形式。借助屏蔽,电感式 传感器装置的背面、即与影响侧相对的那一侧被屏蔽,由此排除了可能的取决于各自的安 装情况(例如由于围绕的金属)的电感式传感器装置的失谐。结合线圈系统的线圈的布置 以及接收线圈的反向连接,在此可以有利地避免了关于电感式传感器装置的安装地点的限 制。总之,按照本专利技术的电感式传感器装置由此提供如下优点,使得其特别是抗干扰 的并且基于此尤其可以在多方面并灵活地使用。在此要指出的是,发送线圈和接收线圈的 布置也是具有优势的,即对于每一个线圈(也就是既对于发送线圈也对于两个接收线圈)电 感式传感器装置的长度或者外壳的长度可以在沿着待探测对象的运动方向被充分利用。由 此使待探测的对象的特别大的作用长度成为可能,由此实现电感式传感器装置的特别高的 灵敏度。此外还由此为下述内容创造了前提条件,即发送线圈可以被构造成具有相对大的直径,即例如在20至30cm的数量级中。通过发送线圈的相应的大的直径使电感式传感器 装置关于其探测区域具有相对大的有效范围成为可能。这一点提供了如下优点,即可以探 测与电感式传感器装置相距相对大的距离从旁边经过或靠近的对象,即例如车辆。因此电 感式传感器装置也可以在这种情况下应用,在该情况下对象以相对大的距离从旁边经过或 者在电感式传感器装置与待探测的对象之间能够出现不同的距离。优选地,这样扩展按照本专利技术的电感式传感器装置,使得发送线圈的纵轴和/或 第一接收线圈的纵轴和/或第二接收线圈的纵轴基本上垂直于影响侧对齐。通过至少一个 线圈以其纵轴垂直于影响侧地并且由此基本上也垂直于待检查对象的通常的运动方向地 对齐,实现了电感式传感器装置的特别高的灵敏度。优选地,在此既将发送线圈也将接收线 圈的纵轴垂直于影响侧对齐。按照另一种特别优选的扩展,这样构造按照本专利技术的电感式传感器装置,使得发 送线圈的纵轴和接收线圈的纵轴基本上相对应。这意味着,发本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:R弗雷斯
申请(专利权)人:西门子公司
类型:
国别省市:

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