位置检测装置制造方法及图纸

一种位置检测装置，其具有第一电极对、构成电阻的与第一电极对的电极（17、18）电连接并沿第一方向（y）在电极之间延伸的导电物体（10），以及与物体（10）的位于第一电极对的电极（17，18）之间的测量区域（23）的表面（12）导电接触并且能够相对于物体运动的测量电极（11），其中，物体（10）与第二电极对的电极（19、20）电连接并且沿第二方向（x）在所述电极之间延伸，其中，测量区域（23）位于第二电极对的电极（19、20）之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】位置检测装置
本专利技术涉及一种位置检测装置，其带有第一电极对、构成电阻的与第一电极对的电极电连接并沿第一方向在电极之间延伸的导电物体，以及与物体的位于第一电极对的电极之间的测量区域的表面导电接触的并且能够相对于该物体运动的测量电极。
技术介绍
为了检测路径使用霍尔传感器、光学传感器和电感应系统。DE102007008155A1例如公开了一种检测底盘的底盘组件的相对运动的装置，其具有位于第一底盘组件上的信号发送器和位于可相对于第一底盘组件运动的第二底盘组件上的信号接收器，其中，信号接收器如此形成，即，能够检测信号发送器相对于信号接收器的相对三维定位。在此，信号发送器包括磁铁，信号接收器包括3D霍尔传感器。这种无接触式检测方法的缺点是，要实现必须投入很高成本。
技术实现思路
从此出发本专利技术任务在于可以尽量廉价地形成前述类型的位置检测装置。该任务利用如下位置检测装置解决。位置检测装置包括第一电极对、构成电阻的与第一电极对的电极电连接并沿第一方向在电极之间延伸的导电物体，以及与物体的位于第一电极对的电极之间的测量区域的表面导电接触并且能够相对于物体运动的测量电极，其中，物体与第二电极对的电极电连接并且沿第二方向在所述电极之间延伸，并且其中，测量区域位于第二电极对的电极之间。在位置检测装置中，当测量区域置于电场中时，可利用测量电极量取的电位依赖于测量电极在测量区域的表面上的地点。因为通过给物体中的第一电极对施加电压可以在第一方向生成电场，通过给物体中的第二电极对施加电压可以在第二方向生成电场，所以通过可利用测量电极量取的电位可以二维地检测测量电极在测量区域的表面上的位置。虽然位置检测装置不是非接触式工作，然而测量电极和测量区域的表面之间出现的摩擦以及由此产生的磨损就很多应用情况而言都是可以忽略的。此外，还可以应用已经存在的构件，所述构件根据其规定功能与第二构件(例如作为物体或测量电极)接触。因而常常不需要无接触的传感装置，从而可以节约为此所需的费用。优选将测量电极形成为电滑动触头，其紧贴测量区域的表面并且可以沿所述表面滑动。两个方向尤其是空间方向。两个方向优选是不同的，这简化了测量电极位置的明确的二维检测。这两个方向优选彼此垂直延伸，从而测量电极的位置在于现有技术中常常作为坐标系的正交坐标系中简化示出。测量区域的表面优选地平行于这两个方向延伸，从而可以减少或者甚至可以避免第三空间方向对测量的影响。然而作为备选，测量区域的表面也可以关于两个方向不平行地延伸。测量区域的表面例如可以是平坦、弯曲或波浪式形成的。根据一个设计方案，物体呈矩形。物体优选由导电塑料制成，优选由加入石墨或碳的塑料制成。按照有利方式，电极由金属制成并且例如是金属表面层的形式涂覆在物体上。电极优选设在物体侧壁上，它们优选相对于测量区域的表面横向或大致横向地延伸。测量区域可以与物体一致。然而优选测量区域小于物体，从而例如可以降低物体的拐角和/或边缘和/或通过电极对位置确定的畸变影响。测量区域优选与物体的拐角和/或边缘保持间距。优选设有至少一个工作电压源，利用所述工作电压源能够给第一和/或第二电极对的电极施加工作电压。工作电压源尤其是直流电压源。根据一个可行的设计方案，第一电极对的其中一个电极和第二电极对的其中一个电极优选构成第一逻辑电极对，而第一电极对的另一个电极和第二电极对的另一个电极优选构成第二逻辑电极对。在这种情况下，利用工作电压源优选可以给第一逻辑和/或第二逻辑电极对的电极施加工作电压。因而鉴于电线布置，电极对可以用逻辑电极对代替。根据一个改进方式，设置控制装置，利用所述控制装置，电极对在时间方面依次、优选交替与工作电压源能够电连接或者电连接。优选设有至少一个与测量电极电连接的电压测量器，所述电压测量器与第一电极对的第一电极和/或与第二电极对的第一电极能够电连接或者电连接，并且能够测量相应的第一电极和测量电极之间的电压。这种电压测量得到关于测量电极和测量区域表面接触的地点的电位的信息。优选设有包括电压测量器或与电压测量器相耦联的分析装置，利用所述分析装置基于所测得的电压能够确定测量电极在测量区域的表面上的位置。在此，测量电极的位置优选关于两个方向，即，以二维方式确定。控制装置和分析装置可以是彼此分开的装置。替代地，控制装置可以包括分析装置或与分析装置组合成一个共同的装置。此外，控制装置可以包括电压测量器。为了扩展位置检测装置的诊断，也可以测量测量电极和其中一个电极对的两个电极之间的电压。根据一个改进方式，设置与物体相连和/或构成物体和/或包括物体的第一构件，与测量电极相连和/或构成测量电极和/或包括测量电极的第二构件，所述第二构件相对于所述第一构件能够运动地，尤其是在它上面能够运动地安放。利用分析装置优选能够确定两个构件彼此间的相对定位。这些构件尤其是车辆构件。物体优选与第一构件固定和/或刚性地相连和/或安放在第一构件上。物体也可以可运动地安放在第一构件上。测量电极与第二构件优选固定和/或刚性地相连和/或安放在第二构件上。测量电极也可以可运动地安放在第二构件上。根据一个改进方式，设置车辆的变速杆装置，所述变速杆装置包括两个构件。变速杆装置尤其具有构成或包括其中一个构件的支座和构成或包括另一个构件的变速杆。所述变速杆相对于支座能够运动进入不同的变速杆档位，其中，利用所述分析装置能够确定当前已挂入的变速杆档位。尤其是变速杆可围绕枢转轴线枢转地安放在支座上，从而变速杆相对于支座可围绕枢转轴线枢转地进入不同变速杆档位。支座例如固定或安放在车辆车身上。优选设置与分析装置耦联的车辆变速器，所述车辆变速器能够依赖于当前变速杆档位地操作。支座尤其构成或包括第一构件，变速杆构成或包括第二构件。替代地，支座构成或包括第二构件，变速杆构成或包括第一构件。根据一个设计方案，变速杆装置包括与止动件协同工作的卡止部，利用卡止部可以使得变速杆卡止在不同变速杆档位处。支座优选构成或包括卡止部，在所述卡止部中，设在变速杆上的止动件可以卡入不同的变速杆档位。此外，物体还可以由支座或卡止部构成或者由支座或卡止部的一部分构成。本专利技术还涉及一个或多个位置检测装置的用途，用于确定测量电极在测量区域的表面上的位置，其中，在第一步骤，给第一电极对的电极施加工作电压并且测量测量电极与第一电极对的其中一个第一电极之间的第一电压，在第二步骤，给第二电极对的电极施加工作电压并且测量测量电极与第二电极对的其中一个第一电极之间的第二电压，和在第三步骤，根据所测得的电压确定，特别是计算出测量电极在测量区域的表面上的位置。所述用途可以根据结合位置检测装置所阐明的所有设计方案进一步扩展。第一和第二步骤优选在时间方面依次执行。尤其是第二步骤在时间方面在第一步骤之后执行。第三步骤优选与第二步骤同时执行或者在时间方面在第二步骤之后执行。尤其利用分析装置计算测量电极的位置。优选利用分析装置确定变速杆的当前已挂入的变速杆档位。根据一个设计方案，测量电极的机械位置通过其在电场中的定位确定。在此，物体的材料优选为导电的，以便简化或实现传感。两个电极对尤其是布置在例如由导电塑料制成的构件上。为了检测测量电极的位置给电极施加电压，电压在物体中生成电场。现在利用测量电极量取电场上的电压，其在函数方面依赖于测量电极的地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置检测装置，其带有第一电极对、构成电阻的导电的物体（10）和测量电极（11），所述物体与所述第一电极对的电极（17、18）电连接并且沿第一方向（y）在所述电极之间延伸，所述测量电极与所述物体（10）的位于第一电极对的所述电极（17、18）之间的测量区域（23）的表面（12）导电接触并且能够相对于其运动，其特征在于，所述物体（10）与第二电极对的电极（19、20）电连接并且沿第二方向（x）在所述电极之间延伸，其中，所述测量区域（23）位于所述第二电极对的所述电极（19、20）之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.14 DE 102011079174.41.一种位置检测装置，其带有第一和第二电极对、构成电阻的导电的物体(10)和测量电极(11)，所述物体与所述第一和第二电极对的电极(17、18、19、20)电连接并且沿第一方向(y)在第一电极对的所述电极(17、18)之间延伸并且沿第二方向(x)在第二电极对的所述电极(19、20)之间延伸，所述测量电极与所述物体(10)的位于第一和第二电极对的所述电极(17、18、19、20)之间的测量区域(23)的表面(12)导电接触并且能够相对于所述测量区域运动，其特征在于具有至少一个与所述测量电极(11)电连接的电压测量器(24)，所述电压测量器能够与所述第一电极对的第一电极(18)和/或与所述第二电极对的第一电极(20)电连接并且能够测量相应的第一电极(18、20)和所述测量电极(11)之间的电压。2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述第一方向(y)和所述第二方向(x)彼此垂直延伸。3.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其特征在于，所述测量区域(23)的所述表面(12)平行于所述第一方向(y)和所述第二方向(x)延伸。4.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其特征在于具有至少一个工作电压源(22)，利用所述工作电压源能够给所述第一和/或所述第二电极对的所述电极施加工作电压(UB)。5.根据权利要求4所述的位置检测装置，其特征在于具有控制装置(21)，利用所述控制装置，电极对能够在时间方面依次与所述工作电压源(22)电连接。6.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其特征在于具有包括所述电压测量器(24)的或与所述电压测量器相耦联的分析装置(25)，利用所述分析装置基于所测得的电压能够确定所述测量电极(11)在所述测量区域(23)的所述表面(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·哈特兰普夫，安德烈亚斯·吉费尔，路德格尔·拉克，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE