传感器装置 |
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| 申请号 | CN201621107134.4 | 申请日 | 2016-10-09 | 公开(公告)号 | CN206905690U | 公开(公告)日 | 2018-01-19 |
| 申请人 | SIKO有限责任公司; | 发明人 | 安德里亚斯·维斯勒; 托马斯·弗勒纳; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种 传感器 装置，用于探测机器加工设备中的对象，其中布置有第一 磁传感器 ，在所述传感器装置中还布置有另一磁传感器，并且所述第一磁传感器到所述另一磁传感器的距离适配于所用标尺的刻度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种传感器装置，用于探测机器加工设备中的对象，其中将第一磁传感器(5.1)布置于壳体内， |
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| 说明书全文 | 传感器装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种用于探测机器加工设备中的对象的传感器布置。 背景技术[0005] 迄今为止，人们利用周期性磁性标尺与长度适配的磁传感器来探测机器加工设备中的对象，所述磁传感器检测磁场方向或场强。这些磁传感器可能只是结合标尺的固定周期长度来使用。作为替选，还能这样使用磁传感器，可在x分量与y分量的交点测量磁场方向/场强，例如角度传感器。通常，长度适配的磁传感器业已提供正弦及余弦曲线形模拟信号。采用反正切插值法，通过ASIC或μ控制器，确定位置值。信号分布曲线会在一定程度上严重受限于标尺的几何形状，诸如杆长或尺厚。这就在某种程度上明显降低了所确定的位置值的精度。实用新型内容 [0006] 本实用新型的目的在于，提供一种传感器装置，通过使其迎合适应用户的需求，该传感器装置能够实现测量精度的提高。该传感器装置经历较长的时间后仍能自给且无需维修保养。 [0007] 本实用新型用以达成上述目的的解决方案为一种传感器装置，用于探测机器加工设备中的对象，其中将第一磁传感器布置于壳体内，其中，在壳体内还布置有另一磁传感器，并且第一磁传感器到另一磁传感器的距离适配于所用标尺的刻度。 [0008] 本实用新型用以达成上述目的的解决方案如此得以实现，即在传感器装置中布置第一磁传感器及另一磁传感器，例如TMR传感器、AMR传感器或GMR传感器。优选地，存在永磁体。 [0009] 根据本实用新型的用于探测机器加工设备中的对象的传感器装置包括壳体内的第一磁传感器。此外，在该壳体内还布置有另一磁传感器。所述第一磁传感器到所述另一磁传感器的距离适配于所使用的标尺的刻度。这具体表示，所述标尺包括周期性磁化刻度。 [0010] TMR传感器(隧道磁阻)本身具有较强的输出信号，而无需再将该信号放大。所述TMR传感器具有极高的稳定性，仅耗极少的电量，并且分别有针对方向检测的正弦及余弦输出。此外，在所述磁性标尺与所述传感器之间的气隙大小有所变化时，存在高度的容错性。这一点能够实现灵活的应用范围。 [0011] AMR传感器(各向异性磁阻传感器)在传感器与磁性标尺之间的气隙也相对较大时同样具有很高的测量精度。耗电量低，与此同时，即便在-40 ℃至+150℃之间的温度波动下也能给予完整的功能性。磁滞的程差可忽略不计。AMR传感器包含两个惠斯通测量电桥并且同样包含正弦和余弦输出。 [0012] 此外，根据测量的要求，还可使用GMR传感器(巨磁阻)。有别于其他磁阻方法，此处的工作模式在于，在超薄的层级系统中利用到电子自旋效应，这种效应使传导机制发生改变。 [0013] 视用户关于待进行的测量具有哪些要求以及哪些测量条件适用，将相应最有利的磁传感器类型用于传感器单元中。在此情形下，还通过用户定义的方式来确定各个磁传感器相互之间可单独限定的距离。 [0014] 所述磁传感器布置成彼此间相距由用户定义的特定距离。通过使用一个以上的磁传感器，与仅具一个磁传感器的系统相比，测量精度显著提高。另外，TMR、AMR或GMR传感器的极具成本效益且仅需很少的电量。 [0015] 所述磁传感器在所述传感器装置中的距离可为0.5mm至50mm之间。该距离个别地根据用户的预设需求和要求来确定。通过以特定距离来布置第一磁传感器及另一磁传感器，能够反应出不同的磁性标尺。举例而言，通过所述磁传感器相互之间距离的可定义性，除公制度量系统之外，还可将英美制度量系统考虑在内。在此，多数情况下可省除易发生误差的换算。按照标尺，使用单独适配的传感器装置。 [0016] 除第一磁传感器及另一磁传感器之外，在所述传感器装置中还集成有显示器。确切而言，所述第一磁传感器及所述另一磁传感器布置于壳体内。所述显示器是LCD。其有利之处在于，LCD成本低廉、耗电量极少且工作稳定。 [0017] 此外，所述传感器装置还包括显示电子器件，其将自所述磁传感器传送的数据换算成在所述显示器上显示的值。 [0018] 所述磁敏传感器、所述显示电子器件以及所述显示器与同样集成于所述传感器装置内的商用标准的电池相连接。这就确保了所列构件在若干年内的供电。由此不必设置额外的电源。这就简化了机器加工设备中的安装和拆卸并且使传感器装置能够自给自足。 [0019] 所述传感器单元便于组装、制造成本低廉并且易于在机器加工设备中进行安装和拆卸。在此情形下，最长作业时间取决于集成电池的功率。因所述传感器装置有利于生产且结构紧凑又封闭，故并未设置更换电池的方案。 [0020] 若所述电池的功率下降，则经由所述显示器来传达这一情况。因成本低廉且紧凑的构造方式，于是便更换整个传感器装置。 [0021] 借用这种根据本实用新型的传感器装置，能够确保多年内连续自给、无需维修保养、单独适配且稳定可靠的功能性。 [0022] 在所述传感器装置中分别采用的磁传感器具有相同的信道，这表示，存在具有相同磁感应方向的信号。在此，无需再进行不同的调整或换算。由此提高测量精度，不会出现换算误差。 [0023] 所述磁传感器的信号呈90°相移，这表示，传感器信号的周期长度的四分之一存在偏移。 [0024] 相对而言，所述传感器装置的整体耗电量极低，这是因为采用了诸如 TMR、AMR和/或GMR传感器的低功率传感器以及CMOS技术中的μC和 /或ASIC，并且所述显示器是节能型液晶显示器(LCD)。由此，所述单独适配的传感器装置也极具成本效益且易于更换。附图说明 [0025] 下面参照附图及具体实施例的内容对本实用新型的其他优点、特征及细节进行阐述。 [0026] 图1图示出其侧壁以透明方式表示的传感器装置2以及磁化标尺6的高度示意图。 具体实施方式[0027] 该传感器装置用于探测机器加工设备中的对象，其中将第一磁传感器 5.1布置于壳体内，在该壳体内还布置有另一磁传感器5.2，并且第一磁传感器5.1到另一磁传感器5.2的距离适配于所用标尺6的刻度。这表示，该距离a可根据所用标尺6的刻度或分度而有所变化。有鉴于此，第一磁传感器5.1到另一磁传感器5.2的距离a可变。 [0028] 在该实施方式中，在图1中示意性示出的传感器装置2包括第一磁传感器5.1以及相距a的另一磁传感器5.2。在按照用户的需求来制造传感器装置2的过程中，根据相应的磁化标尺6来限定距离a。在此情形下，可将距离a确定成0.5mm至50mm之间的距离。另外还提出，基于相同的原则，还可在传感器装置中布置更多的磁传感器。 [0029] 此外，传感器装置2包括显示器1。在该实施例中，该显示器具备三位数，而数位上的数字可视应用而变。显示器1是LCD。该LCD为供电而与电池3相连接。LCD显示器1仅耗极少的电量。 [0030] 此外，在传感器装置1中还布置有显示电子器件4。其不仅与第一磁传感器5.1和另一磁传感器5.2相连接，而且还与电池3和显示器1相连接。显示电子器件转换由所布置的磁传感器5.1及5.2所检测到的信号，以使其能够经由显示器1而得到显示。 [0031] 附图标记列表 [0032] 1 显示器 [0033] 2 传感器装置 [0034] 3 电池 [0035] 4 显示电子器件 [0036] 5.1 第一磁传感器 [0037] 5.2 另一磁传感器 [0038] 6 磁化标尺 [0039] a 第一磁传感器与另一磁传感器之间的距离 |
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