用于確定第一對(duì)象與第二對(duì)象的相互位置的方法和位置傳感器布置的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定第一對(duì)象(1)與第二對(duì)象(2)之間的相互位置的方法和位置傳感器組件。位置傳感器組件包括第一主體(3)、第二主體(4)、控制單元和傳感器電路，所述第一主體(3)和所述第二主體(4)相對(duì)于彼此能夠相互移位并且所述第二主體(4)對(duì)于所述第一主體(3)與所述第二主體(4)之間的每個(gè)相互位置給出明確的電感值。傳感器電路又包括連接到第一分支的比較器，該第一分支包括彼此串聯(lián)耦合的所述第二主體(4)、電源開關(guān)和測(cè)量電阻器。
【專利說明】
用于確定第一對(duì)象與第二對(duì)象的相互位置的方法和位置傳感毋士罷
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般而言涉及用于確定第一對(duì)象與第二對(duì)象之間的相互位置的方法和位置傳感器組件。特別地，本發(fā)明涉及用于確定例如裝配機(jī)器人或機(jī)器當(dāng)中例如可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到彼此的第一臂/桿與第二臂/桿之間的相互位置的方法和位置傳感器組件。
[0002]位置傳感器組件包括第一主體、第二主體、控制單元和傳感器電路，所述第一主體和所述第二主體相對(duì)于彼此可相互移位并且所述第二主體對(duì)于所述第一主體和所述第二主體之間的每個(gè)相互位置給出明確的電感值。傳感器電路又依次包括連接到第一分支的比較器，第一分支包括彼此串聯(lián)耦合的所述第二主體、電源開關(guān)以及測(cè)量電阻器。
[0003]在本文中，本發(fā)明將聯(lián)系第一臂/桿與第二臂/桿之間的相互位置的確定來描述， 但不限于此；例如，本發(fā)明可被用于確定裝配機(jī)器人或機(jī)器等等當(dāng)中臂的不同部分之間的相互位置，其中具有高速的對(duì)象的定位必須以高精度做出。【背景技術(shù)】
[0004]被布置成相對(duì)于第二對(duì)象確定/遵循第一對(duì)象的位置的位置傳感器組件長久以來就已經(jīng)已知。但是，早期型號(hào)的位置傳感器組件不夠快速和準(zhǔn)確，以便可結(jié)合以非常高速度移動(dòng)的對(duì)象，諸如裝配機(jī)器人的或“拾放”機(jī)器人的臂片段/桿，使用。在工業(yè)中，存在要被使用的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)魯棒并且以低成本具有高可靠性的附加需求。近年來，包括與由導(dǎo)電材料制成的可移動(dòng)主體交互的固定線圈/電感器的系統(tǒng)已出現(xiàn)，所述可移動(dòng)主體連接到內(nèi)燃機(jī)的閥門并且與其一起移動(dòng)。
[0005]參見例如，US7，032，549，其公開了一種位置傳感器組件，該位置傳感器組件包括振蕩器、第一主體、線圈、控制單元以及傳感器電路，所述第一主體相對(duì)于所述線圈并在其外部在軸向方向上可往復(fù)移位。傳感器電路又包括連接到第一分支的比較器，第一分支包括彼此串聯(lián)耦合的所述線圈、振蕩器以及測(cè)量電阻器。當(dāng)線圈通電時(shí)，它被布置成生成振蕩的磁場(chǎng)，這又在可移位的主體中感應(yīng)出渦流電流，這導(dǎo)致線圈短路。線圈短路的程度與線圈和主體之間相互重疊的變化成比例地改變。然后，比較器基于振蕩器的電源電壓與跨測(cè)量電阻器的電壓之間的相移來確定閥門的位置，所述相移隨著線圈與主體之間增加的重疊而增加。
[0006]但是，所述位置傳感器組件受其包括振蕩器或者提供交流電壓信號(hào)的類似信號(hào)發(fā)生器的缺點(diǎn)的影響，相對(duì)而言，由于振蕩器連續(xù)處于操作中，所以是耗能的。此外，所述方法包括部分模擬信號(hào)，這使得相互位置只能以，相對(duì)而言，低時(shí)間和位置分辨率來確定。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明意在避免上面提到的缺點(diǎn)和先前已知的位置傳感器組件的失敗并且意在提供用于確定第一對(duì)象與第二對(duì)象之間的相互位置的改進(jìn)的方法和位置傳感器組件。本發(fā)明的主要目的是提供通過介紹方式定義的類型的改進(jìn)方法和位置傳感器組件，其中相互位置的確定可以以尚精度，同時(shí)，以能耗低執(zhí)tx。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供啟用相互位置的相互隔離確定之間的可選擇距離的方法。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供完全數(shù)字化的位置傳感器組件，其給出了簡單且廉價(jià)的解決方案，它仍能夠以高精度來確定相互位置。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供魯棒的且無接觸的位置傳感器組件。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供包括數(shù)量少且價(jià)格便宜的部件的位置傳感器組件。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，至少主要目的是由通過介紹方式定義并具有在獨(dú)立權(quán)利要求中定義的特征的方法和位置傳感器組件實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中進(jìn)一步定義。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種通過介紹方式定義的類型的方法，它包括步驟:
[0014]-從控制單元向電源開關(guān)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)(upflank)，以產(chǎn)生電源開關(guān)從打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，
[0015]-在控制單元中，探測(cè)來自比較器的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，和
[0016]-基于輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第一主體和所述第二主體之間的相互位置，
[0017]或者包括步驟:
[0018]-從控制單元向電源開關(guān)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)從打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，[〇〇19]-在控制單元中，探測(cè)來自比較器的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，
[0020]-在控制單元中，探測(cè)所述輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化，和
[0021]-基于輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化與輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第一主體和所述第二主體之間的相互位置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了位置傳感器組件，其傳感器電路包括:
[0023]-第一分支，包括所述第二主體、測(cè)量電阻器，以及電源開關(guān)，所述電源開關(guān)具有可操作連接到所述控制單元用于接收各個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的輸入，及
[0024]-比較器，其經(jīng)由第一輸入連接到所述第一分支，以獲得跨測(cè)量電阻器的瞬時(shí)測(cè)量電壓，并且其進(jìn)一步包括用于獲得瞬時(shí)參考電壓的第二輸入，以及輸出，所述輸出可操作連接到所述控制單元用于基于所述測(cè)量電壓與所述參考電壓之間的相互關(guān)系來輸出數(shù)字輸出信號(hào)的各個(gè)狀態(tài)變化。
[0025]因此，本發(fā)明是基于以下理解，S卩，通過利用各個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)脈沖以及由此引起的各個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)脈沖，獲得以較大的時(shí)間和位置分辨率以及低能耗來確定第一對(duì)象與第二對(duì)象之間相互位置的可能性。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，來自比較器的輸出信號(hào)的所述第一狀態(tài)變化是數(shù)字輸出信號(hào)脈沖的向上側(cè)，并且其中來自比較器的輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化是所述數(shù)字輸出信號(hào)脈沖的向下側(cè)。
[0027]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，位置傳感器組件的傳感器電路包括連接在比較器的輸出和比較器的第二輸入之間的反饋分支。這意味著，當(dāng)來自比較器的輸出信號(hào)發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，作為狀態(tài)變化被確保的結(jié)果，促進(jìn)相互位置的確定，并且由電噪聲等等引起的多個(gè)快速狀態(tài)變化被消除。
[0028]優(yōu)選地，通過繞樞軸可轉(zhuǎn)動(dòng)，位置傳感器組件的第一主體相對(duì)于所述第二主體可移位。
[0029]本發(fā)明的更多優(yōu)點(diǎn)和特征從其它從屬權(quán)利要求以及在以下優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中是清楚的?！靖綀D說明】
[0030]參考附圖，本發(fā)明的上面提到的和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)的更完整理解將從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述變得清楚，其中:[〇〇31 ]圖1是第一主體和第二主體的第一實(shí)施例的示意性截面視圖，[〇〇32]圖2是第一主體和第二主體的第二實(shí)施例的示意性截面視圖，[〇〇33]圖3是第一主體和第二主體的第三實(shí)施例的示意性截面視圖，
[0034]圖4是第一主體和第二主體的第四實(shí)施例的示意性截面視圖，
[0035]圖5是第一主體和第二主體的第五實(shí)施例的示意性截面視圖，
[0036]圖6是根據(jù)第一實(shí)施例的傳感器電路的示意圖，
[0037]圖7是根據(jù)第二實(shí)施例的傳感器電路的示意圖，[〇〇38]圖8是根據(jù)第三實(shí)施例的傳感器電路的示意圖，
[0039]圖9是根據(jù)第四實(shí)施例的傳感器電路的示意圖，
[0040]圖10是根據(jù)第五實(shí)施例的傳感器電路的示意圖，及
[0041]圖11是根據(jù)第六實(shí)施例的傳感器電路的示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0042]首先參照?qǐng)D1-5,這些圖示意性地公開了包括本發(fā)明的不同應(yīng)用。本發(fā)明一般而言涉及用于確定第一對(duì)象1與第二對(duì)象2之間的相互位置的方法和位置傳感器組件，參見圖1。 在圖1中所示的應(yīng)用中，第一對(duì)象1由例如裝配機(jī)器人(未示出)的第一臂構(gòu)成并且第二對(duì)象 2由第二臂構(gòu)成。第一對(duì)象1和第二對(duì)象2相互可移位，并且應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，第一對(duì)象1和第二對(duì)象2可以相對(duì)于第三對(duì)象(未示出)共同移位。第三對(duì)象可以例如是裝配機(jī)器人的固定部分。 [〇〇43]第一對(duì)象1和第二對(duì)象2相對(duì)于彼此相互可移位，但是，本發(fā)明將結(jié)合第一可移動(dòng)對(duì)象1與固定的第二對(duì)象2之間的相互位置的確定來描述，但不限于此。
[0044]位置傳感器組件被布置成確定第一對(duì)象1與第二對(duì)象2之間的相互位置，S卩，確定第一對(duì)象1相對(duì)于第二對(duì)象2位于哪里。
[0045]在圖1-5中，示出了相對(duì)于彼此可相互移位的第一主體3和第二主體4,并且所述第二主體4對(duì)于所述第一主體3與所述第二主體4之間的每個(gè)相互位置給出明確的電感值。第一主體3可與第一對(duì)象1連接并且被布置成與第一對(duì)象1共同移位，并且第二主體4可與第二對(duì)象2連接并被布置成與第二對(duì)象2共同移位。優(yōu)選地，第二主體由電感器構(gòu)成，并且最優(yōu)選地由諸如圖1-5中所示的線圈構(gòu)成。
[0046]在圖1中，第一主體3由弧形片段構(gòu)成，并且第一主體3被布置成繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。第二主體4由與第一主體3對(duì)應(yīng)地彎曲的線圈構(gòu)成。當(dāng)弧形片段繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該弧形片段相對(duì)于線圈移位，優(yōu)選地在所述線圈內(nèi)部，于是第二主體4的電感改變。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，作為替代， 第一主體3可以靜置并且第二主體4可以繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，并且應(yīng)當(dāng)指出，這適用于所有實(shí)施例。在圖1中，第一主體3可以繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)180度，同時(shí)獲得第二主體4的電感的明確值。
[0047]在圖2中，第一對(duì)象3由布置在第二對(duì)象2中的閥門體或盤構(gòu)成，其中第二對(duì)象2由管道/導(dǎo)管構(gòu)成。第二主體4布置在第二對(duì)象2的外部或內(nèi)部。第一主體3被布置成繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)?shù)谝恢黧w3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二主體4的電感改變。在圖2中，第一主體3可以繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng) 90度，同時(shí)獲得第二主體4的電感的明確值。
[0048]在圖3和4中，示出了第一主體3的替代實(shí)施例，當(dāng)繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，改變第二主體4 的電感。在圖3中，第一主體3可以繞樞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)360度，并且在圖4中，第一主體可以繞樞軸5 轉(zhuǎn)動(dòng)180度，同時(shí)獲得第二主體4的電感的明確值。
[0049]在圖5中，示出了第五實(shí)施例，其中第二主體4是不均勻的并且第一主體3被布置成被第二主體4完全包圍，第一主體3與第二主體4的相互軸向移位使得第二主體4的電感被改變。
[0050]現(xiàn)在也參照?qǐng)D6,該圖示出了根據(jù)第一實(shí)施例的傳感器電路的示意圖。位置傳感器組件包括可連接到所述第一對(duì)象1的第一主體3,可連接到所述第二對(duì)象2的第二主體4,例如線圈或電感器，控制單元(未示出)，以及總體上指定為6的傳感器電路。
[0051]第一主體3由導(dǎo)電主體構(gòu)成，優(yōu)選地由非磁性金屬制成，諸如鋁。但是，所述第一主體3由磁性金屬，諸如壓縮的鐵粉體，制成是可行的。應(yīng)當(dāng)指出的是，第一主體3可以構(gòu)成第一對(duì)象1。[〇〇52]第二主體4在下面將被稱為線圈4。[〇〇53]線圈4優(yōu)選地布置在第二對(duì)象2的座(未示出)中。線圈4優(yōu)選地由銅制成并且包括大量繞組。
[0054] 傳感器電路6包括第一分支和比較器7。傳感器電路6的第一分支包括所述線圈4、 具有可操作連接到所述控制單元用于輸入各個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的輸入9的電源開關(guān)8,以及測(cè)量電阻器10,線圈4、電源開關(guān)8和測(cè)量電阻器10彼此串聯(lián)耦合。此外，所述第一分支連接在電壓源11和地之間，其中電壓源11優(yōu)選地是大約+5V。應(yīng)當(dāng)指出的是，所述線圈可以由串聯(lián)連接的兩個(gè)線圈組成，其中第一線圈屬于第一閥門并且第二線圈屬于第二閥門，其前提是第一閥門和第二閥門不具有重疊的閥門升程曲線(valve lift curve)。[〇〇55] 傳感器電路6的比較器7經(jīng)由第一輸入12連接到所述第一分支，以獲得跨測(cè)量電阻器10的瞬時(shí)測(cè)量電壓，并且包括第二輸入13,以獲得瞬時(shí)參考電壓，以及可操作連接到所述控制單元用于輸出數(shù)字輸出信號(hào)的各個(gè)狀態(tài)變化的輸出14。
[0056]比較器7被布置為獲得并比較跨測(cè)量電阻器10的瞬時(shí)測(cè)量電壓與瞬時(shí)參考電壓， 并且被布置為，基于測(cè)量電壓與參考電壓之間的相互關(guān)系，生成數(shù)字輸出信號(hào)的狀態(tài)變化。 來自比較器7的輸出14的數(shù)字輸出信號(hào)的狀態(tài)變化是在測(cè)量電壓和參考電壓相互改變量值等級(jí)，即，相互改變關(guān)于其中最大的值的次序(order)，時(shí)生成的。[〇〇57]位置傳感器組件按以下方式操作。當(dāng)?shù)谝恢黧w3相對(duì)于線圈4被移位/轉(zhuǎn)向時(shí)，第一主體3和線圈4(更精確地說是線圈4的磁場(chǎng))之間的重疊被改變，并且當(dāng)?shù)谝恢黧w3對(duì)線圈4 的磁場(chǎng)的影響增加時(shí)，作為線圈4由于來自第一主體3的影響而被不同程度短路的結(jié)果，測(cè)量電壓要改變預(yù)定值所經(jīng)過的時(shí)間與其比例地減小。當(dāng)跨線圈4的電壓改變時(shí)，跨測(cè)量電阻器10的測(cè)量電壓改變，并且，作為電源開關(guān)8從打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化發(fā)生的結(jié)果，跨線圈4 的電壓改變。
[0058]在本發(fā)明的共同發(fā)明概念的范圍內(nèi)，變化的所述持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)兩種方法來確定，這些方法對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提供了一致的貢獻(xiàn)，但它們是不適于被一致定義的相同基本想法的實(shí)現(xiàn)。
[0059]根據(jù)第一種方法，根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟:從控制單元向電源開關(guān)8發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，或正側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)8從打開到閉合的狀態(tài)變化;探測(cè)來自比較器7的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化;及基于輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第一主體3與所述線圈4之間的相互位置。
[0060]根據(jù)第二種方法，根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟:從控制單元向電源開關(guān)8發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，或正側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)8從打開到閉合的狀態(tài)變化;探測(cè)來自比較器7的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化;探測(cè)所述輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化;及基于輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化與輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第一主體3與所述線圈 4之間的相互位置。
[0061]上面提到的第一種方法是基于其中在輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化之間存在時(shí)間延遲的傳感器電路設(shè)計(jì)。上面提到的第二種方法是代替地基于其中輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化一起發(fā)生的傳感器電路設(shè)計(jì)。
[0062]優(yōu)選地，來自比較器7的輸出信號(hào)的所述第一狀態(tài)變化是數(shù)字輸出信號(hào)脈沖的向上側(cè)，來自比較器7的輸出信號(hào)的所述第二狀態(tài)變化是所述數(shù)字輸出信號(hào)脈沖的向下側(cè)。
[0063]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，上面提到的第一種方法還包括以下步驟，基于來自比較器7的輸出信號(hào)的所述第一狀態(tài)變化的探測(cè)，從控制單元向電源開關(guān)8發(fā)送所述數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向下側(cè)，或負(fù)側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)8從關(guān)閉到打開的狀態(tài)變化。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，上面提到的第二種方法還包括以下步驟，基于來自比較器7的輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化的探測(cè)，從控制單元向電源開關(guān)8發(fā)送所述數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向下側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)8從關(guān)閉到打開的狀態(tài)變化。換句話說，數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)保持盡可能短，以節(jié)省能源。
[0064]本發(fā)明的一大優(yōu)點(diǎn)在于，只在存在確定相互位置的原因時(shí)，S卩，當(dāng)?shù)谝粚?duì)象1在運(yùn)動(dòng)中時(shí)，才選擇進(jìn)行第一對(duì)象1與第二對(duì)象2之間的相互位置的確定。
[0065]在下文中，將描述位置傳感器組件的傳感器電路6的多種實(shí)現(xiàn)，所有實(shí)現(xiàn)的共同點(diǎn)是傳感器電路6包括連接在電壓源11和地之間的第二分支并且包括彼此串聯(lián)耦合的第一參考電阻器15和第二參考電阻器16,比較器7的第二輸入13在位于所述第一參考電阻器15和所述第二參考電阻器16之間的點(diǎn)處連接到第二分支。此外，比較器7的第一輸入12在位于所述測(cè)量電阻器10和線圈4之間的點(diǎn)處連接到所述第一分支。
[0066]為了根據(jù)上面提到的第一種方法工作，傳感器電路6可以，例如，根據(jù)圖7或者根據(jù)圖8來實(shí)現(xiàn)，其中圖7示出根據(jù)第二實(shí)施例的傳感器電路6的示意性表示，圖8示出根據(jù)第三實(shí)施例的傳感器電路6的不意性表不。這些實(shí)施例的共同點(diǎn)是線圈4位于電壓源11和第一分支上連接到比較器7的第一輸入12的點(diǎn)之間。應(yīng)當(dāng)指出的是，電源開關(guān)8相對(duì)于線圈4和測(cè)量電阻器10的位置可自由選擇。在圖8所示的第三實(shí)施例中，除了在根據(jù)圖7的第二實(shí)施例中所示出的，傳感器電路6還包括連接在比較器7的輸出14和比較器7的第二輸入13之間的反饋分支17,或放大分支，以便確保比較器7的輸出信號(hào)的狀態(tài)變化用于消除由電噪聲等造成的多個(gè)快速狀態(tài)變化。
[0067]為了根據(jù)上面提到的第二種方法工作，傳感器電路6可以，例如，根據(jù)圖9或者根據(jù)圖10來實(shí)現(xiàn)，圖9示出根據(jù)第四實(shí)施例的傳感器電路6的示意性表示，圖10示出根據(jù)第五實(shí)施例的傳感器電路6的示意性表示。這些實(shí)施例的共同點(diǎn)是測(cè)量電阻器10位于電壓源11和第一分支上連接到比較器7的第一輸入12的點(diǎn)之間。應(yīng)當(dāng)指出的是，電源開關(guān)8相對(duì)于線圈4 和測(cè)量電阻器10的位置可自由選擇。在圖9所示的第四實(shí)施例中，除了在根據(jù)圖10的第五實(shí)施例中所示出的，傳感器電路6還包括連接在比較器7的輸出14和比較器7的第二輸入13之間的反饋分支17，或放大分支。
[0068]在圖11中，可以找到根據(jù)第六實(shí)施例的傳感器電路6的示意圖，該傳感器電路被實(shí)現(xiàn)為根據(jù)上面提到的第二種方法工作。在這個(gè)實(shí)施例中，傳感器電路包括連接在比較器7的輸出14和比較器7的第一輸入12之間的反饋分支17,或放大分支，并且測(cè)量電阻器10位于電壓源11和第一分支上連接到比較器7的第一輸入12的點(diǎn)之間。此外，電源開關(guān)8被部署成與地相鄰，以及傳感器電路6包括跨電源開關(guān)8并聯(lián)連接的同步電阻器18,傳感器電路6的第一分支和第二分支當(dāng)中每一個(gè)與同步電阻器18以及電源開關(guān)8串聯(lián)耦合。[〇〇69] 本發(fā)明的可行性修改
[0070]本發(fā)明并不僅限于上面描述和附圖中示出的實(shí)施例，這些僅具有說明和舉例目的。本專利申請(qǐng)意在覆蓋本文所描述的優(yōu)選實(shí)施例的所有修改和變型，并且因此本發(fā)明由所附權(quán)利要求的措辭定義并且裝備可以相應(yīng)地以所有可行的方式在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)被修改。
[0071]還應(yīng)當(dāng)指出的是，關(guān)于諸如之上、之下、上、下等術(shù)語的所有信息應(yīng)當(dāng)以裝備根據(jù)附圖定向來解釋/閱讀，通過附圖以這種方式定向，標(biāo)號(hào)可以以適當(dāng)?shù)姆绞奖婚喿x。相應(yīng)地， 這種術(shù)語僅指示在所示實(shí)施例中的相互關(guān)系，如果根據(jù)本發(fā)明的裝備利用另一種構(gòu)造/設(shè)計(jì)提供，則這些關(guān)系可以改變。
[0072]應(yīng)當(dāng)指出的是，即使沒有明確提及來自特定實(shí)施例的特征可以與其它實(shí)施例的特征相結(jié)合，在可能的時(shí)候，這也應(yīng)當(dāng)被視為顯然的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于由位置傳感器組件確定第一主體(3)與第二主體(4)之間的相互位置的方 法，所述第一主體(3)和第二主體(4)相對(duì)于彼此可相互移位并且所述第二主體(4)對(duì)于所 述第一主體(3)與所述第二主體(4)之間的每個(gè)相互位置給出明確的電感值，其中位置傳感 器組件包括所述第一主體(3)、所述第二主體(4)、控制單元和傳感器電路(6)，傳感器電路 (6)包括連接到第一分支的比較器(7)，該第一分支包括彼此串聯(lián)耦合的所述第二主體(4)、 電源開關(guān)(8)和測(cè)量電阻器(10)，比較器(7)被布置成獲得并比較跨測(cè)量電阻器(10)的瞬時(shí) 測(cè)量電壓與瞬時(shí)參考電壓，并且被布置成，基于測(cè)量電壓與參考電壓之間的相互關(guān)系，生成 數(shù)字輸出信號(hào)的狀態(tài)變化，該方法包括以下步驟:-從控制單元向電源開關(guān)(8)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從 打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)來自比較器(7)的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，和_基于輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第 一主體(3)與所述第二主體(4)之間的相互位置，或者包括以下步驟:-從控制單元向電源開關(guān)(8)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從 打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)來自比較器(7)的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)所述輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化，和_基于輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化與輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述 第一主體(3)與所述第二主體(4)之間的相互位置。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中來自比較器(7)的輸出信號(hào)的所述第一狀態(tài)變化是數(shù) 字輸出信號(hào)脈沖的向上側(cè)，并且其中來自比較器(7)的輸出信號(hào)的所述第二狀態(tài)變化是所 述數(shù)字輸出信號(hào)脈沖的向下側(cè)。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法除了以下步驟:-從控制單元向電源開關(guān)(8)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從 打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)來自比較器(7)的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，和_基于輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)與輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述第 一主體(3)與所述第二主體(4)之間的相互位置，還包括以下步驟:-基于來自比較器(7)的輸出信號(hào)的所述第一狀態(tài)變化的探測(cè)，從控制單元向電源開關(guān) (8)發(fā)送所述數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向下側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從關(guān)閉到打開的狀態(tài)變化。4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該方法除了以下步驟:-從控制單元向電源開關(guān)(8)發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向上側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從 打開到關(guān)閉的狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)來自比較器(7)的輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化，-在控制單元中，探測(cè)所述輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化，和_基于輸出信號(hào)的第一狀態(tài)變化與輸出信號(hào)的第二狀態(tài)變化之間的時(shí)間延遲確定所述 第一主體(3)與所述第二主體(4)之間的相互位置，還包括以下步驟:-基于來自比較器(7)的輸出信號(hào)的所述第二狀態(tài)變化的探測(cè)，從控制單元向電源開關(guān) (8)發(fā)送所述數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的向下側(cè)，以產(chǎn)生電源開關(guān)(8)從關(guān)閉到打開的狀態(tài)變化。5.—種用于確定第一對(duì)象(1)與第二對(duì)象(2)之間的相互位置的位置傳感器組件，該位 置傳感器組件包括:能夠連接到所述第一對(duì)象(1)的第一主體(3)、能夠連接到所述第二對(duì)象(2)的第二主 體(4)、控制單元和傳感器電路(6)，所述第一主體(3)和所述第二主體(4)相對(duì)于彼此能夠 相互移位并且所述第二主體(4)對(duì)于所述第一主體(3)與所述第二主體(4)之間的每個(gè)相互 位置給出明確的電感值，傳感器電路(6)包括:-第一分支，包括所述第二主體(4)、電源開關(guān)(8)以及測(cè)量電阻器(10)，其中電源開關(guān) (8)具有操作連接到所述控制單元用于接收各個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)脈沖的輸入，第二主體(4)、 電源開關(guān)(8)以及測(cè)量電阻器(10)彼此串聯(lián)耦合，-比較器(7)，經(jīng)由第一輸入(12)連接到所述第一分支，以獲得跨測(cè)量電阻器(10)的瞬 時(shí)測(cè)量電壓，并且其進(jìn)一步包括用于獲得瞬時(shí)參考電壓的第二輸入(13)，以及操作性地連 接到所述控制單元用于基于所述測(cè)量電壓與所述參考電壓之間的相互關(guān)系輸出數(shù)字輸出 信號(hào)的各個(gè)狀態(tài)變化的輸出(14)。6.如權(quán)利要求5所述的位置傳感器組件，其中傳感器電路(6)包括連接在比較器(7)的 輸出(14)和比較器(7)的第二輸入(13)之間的反饋分支(17)。7.如權(quán)利要求5或6所述的位置傳感器組件，其中傳感器電路(6)的第一分支連接在電 壓源(11)和地之間，并且其中傳感器電路(6)包括連接在電壓源(11)和地之間并且包括彼 此串聯(lián)耦合的第一參考電阻器(15)和第二參考電阻器(16)的第二分支，比較器(7)的第二 輸入(13)在位于所述第一參考電阻器(15)和所述第二參考電阻器(16)之間的點(diǎn)處連接到 所述第二分支。8.如權(quán)利要求7所述的位置傳感器組件，其中電源開關(guān)(8)被設(shè)置成與地相鄰。9.如權(quán)利要求8所述的位置傳感器組件，其中傳感器電路(6)包括跨電源開關(guān)(8)并聯(lián) 連接的同步電阻器(18)，傳感器電路(6)的第一分支和第二分支當(dāng)中每一個(gè)與同步電阻器 (18)以及電源開關(guān)(8)串聯(lián)耦合。10.如權(quán)利要求5-9中任何一項(xiàng)所述的位置傳感器組件，其中所述第一主體(3)是導(dǎo)電 主體，優(yōu)選地由鋁制造。11.如權(quán)利要求5-10中任何一項(xiàng)所述的位置傳感器組件，其中所述第一主體(3)相對(duì)于 所述第二主體(4)能夠移位。12.如權(quán)利要求10所述的位置傳感器組件，其中所述第一主體(3)繞樞軸(5)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。13.如權(quán)利要求5-12中任何一項(xiàng)所述的位置傳感器組件，其中所述第二主體(4)由線圈 構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G01B7/00GK106062325SQ201480074774
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日
【發(fā)明人】A·霍格倫德
【申請(qǐng)人】弗瑞瓦勒夫股份公司