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DE69207280T2 - Winkelgeber mit einem Differentialtransformator - Google Patents

Winkelgeber mit einem Differentialtransformator

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DE69207280T2
DE69207280T2 DE1992607280 DE69207280T DE69207280T2 DE 69207280 T2 DE69207280 T2 DE 69207280T2 DE 1992607280 DE1992607280 DE 1992607280 DE 69207280 T DE69207280 T DE 69207280T DE 69207280 T2 DE69207280 T2 DE 69207280T2
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axis
crowns
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crown
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Crouzet Automatismes SAS
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
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    • G01D5/2208Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils
    • G01D5/2216Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Winkelsensoren mit einem Differentialtransformator bzw. einem differen tiellen Transformator.
  • Zu Wiederholungszwecken wird das allgemeine Prinzip eines Verschiebungssensors mit einem differentiellen Transformator auf eine sehr schematische Art und Weise in Fig. 1 in dem Fall eines Linearsensors dargestellt. Dieser Sensor bzw. Geber weist einen Transformator auf, dessen Primärwincklung bzw. -spule 1 mit Versorgungsanschlüssen A1 und A2 verbunden ist. Dieser Primärspule sind zwei Sekundärwicklungen bzw. -spulen 2 und 3 assoziiert, die in Reihe und mit entgegengesetzten Phasen zu den Anschlüssen P1 und P2 verbunden sind. Ein magnetischer Kern 4 koppelt die Primärwicklung mit den Sekundärwicklungen. Die Länge dieses magnetischen Kerns ist nicht ausreichend, um eine vollständige Kopplung von jeder der Sekundärspulen mit der Primärspule sicherzustellen. Dieser Kern kann in Richtung des Pfeiles 5 gleiten.
  • Der Kern 4 ist in einer mittleren Position dargestellt, der sogenannten Gleichgewichtsposition, in der er eine identischekopplung zwischen der Primärspule 1 und jeder der Sekundärspulen 2 und 3 sicherstellt. Folglich, wenn eine Wechselspannung an die Anschlüsse A1 und A2 angelegt wird, empfängt man eine Nullspannung zwischen den Anschlüssen B1 und B2. Im Gegensatz dazu, wenn der Kern in einer Translation in einer Richtung oder der anderen Richtung bezüglich der Gleichgewichtsposition gleitet, sind die Sekundärspulen 2 und 3 auf eine assymmetrische Art und Weise mit der Primärwicklung 1 gekoppelt und die Spannungen an ihren Anschlüssen heben sich nicht auf. Man erhält dann zwischen den Anschlüssen B1 und B2 eine Spannung, deren Wert von der Amplitude der Verschiebung abhängt. Man zeigt, daß die Variation der Spannung proportional zur Verschiebung ist, und zwar mindestens in einem gewissen Bereich um die Gleichgewichtsposition.
  • Man hat im Stand der Technik versucht, das Prinzip des differentiellen Transformators zu verwenden, um einen Winkelsensor bzw. Winkelgeber anstelle eines Linearsensors bzw. Lineargebers zu realisieren.
  • Ein Beispiel eines Winkelsensors gemäß dem Stand der Technik ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser herkömmliche Sensor ist dazu bestimmt, die Drehstellung einer Achse 11, die sich auf Lagern dreht, die in einem Gehäuse 12 vorgesehen sind, zu detektieren. Dieser Sensor weist eine Primärwicklung 13 auf, die im wesentlichen in einer Radialebene angeordnet ist, um ein axial gerichtetes Feld zu liefern. Erste und zweite Sekundärwicklungen 14 und 15 sind symmetrisch bezüglich der Achse 11 angeordnet, und zwar in senkrechten Ebenen zu der Ebene der Primärwikklung 13. Diese Wicklungen 14 und 15 sind um Polstücke 16 und 17 gewickelt, die zur Achse hinweisen. Eine magnetische Schaltung verbindet diese Polstücke 16 und 17 mit der Hinterseite der Spule 13.
  • Die Achse 11 ist oval oder weist eine ovalförmige magnetische Ummantelung bzw. Beschichtung auf. In der Fig. 2 wurde der ovale Teil so dargestellt, daß er zu der Seite des Polstücks 16 hinweist. Auf diese Weise verläuft der durch die Spule 13 erzeugte magnetische Fluß durch die Achse 11 und die Ummantelung bzw.Auskleidung 18 im wesentlichen in Richtung zu dem Polstück 16, um sich in Richtung der Hinterseite der Spule 13 wieder zu schließen. In der Gleichgewichtsposition schließt sich das Feld symmetrisch durch Verlaufen durch die Polstücke 16 und 17.
  • Diese herkömmliche Einrichtung funktioniert in zufriedenstellender Art und Weise und gestattet üblicherweise mit Präzision Drehungen von ungefähr zehn Grad bezüglich der Gleichgewichtsposition zu detektieren. Trotzdem weist sie zwei Hauptnachteile auf. Der erste Nachteil besteht in der Suszeptibilität bzw. Empfindlichkeit gegenüber externen magnetischen Störungen, die durch die Dreh- bzw. Rotationsachse. Der zweite Nachteil liegt in der Tatsache, daß ein derartiger Sensor unvermeidbar relativ platzaufwendig ist.
  • Das französische Patent 2 041 410 beschreibt einen Winkelsensor, der kompakter als der der Fig. 2 ist und weniger empfindlich auf externe magnetische Störungen ist. Jedoch hängt die Meßgenauigkeit dieses Winkelsensors stark von der Genauigkeit der Positionierung bzw. Befes tigung von den unterschiedlichen Elementen des Sensors bezüglich von anderen ab. Die bei dem Zusammenbau eines derartigen Sensors erforderliche Sorgfalt und die komplizierten Formen seiner Elemente machen seine Herstellung kostspielig.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Winkelsensor mit einem differentiellen Transformator vorzusehen, der wenig empfindlich für externe magnetische Felder ist und der sehr kleine Abmessungen besitzen kann, während er trotzdem leicht herzustellen und zusammenmzubauen ist.
  • Um diese sowie weitere Ziele zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung folgendes vor: einen Winkelsensor mit einem differentiellen Transformator zum Bestimmen der Winkelposition einer Achse bezüglich einer Gleichgewichtsposition, wobei der Winkelsensor folgendes aufweist: eine Primärspule bzw. -wicklung, die um die Achse gewickelt ist, und die einen magnetischen Fluß erzeugt; einen Scheibenabschnitt bzw. -sektor aus (ferro)magnetischem Material, der einstückig mit der Achse und senkrecht zu der Achse ist; zwei Halbkronen aus (ferro)magnetischem Material, die auf der Achse zentriert sind und auf beiden Seiten einer Ebene, die die Achse enthält, angeordnet sind und der Gleichgewichtsposition entsprechen; und eine Sekundärspule, die mit jeder Halbkrone assoziiert ist und mit einer Achse, die parallel zu der Achse ist. Die Halbkronen sind symmetrisch bezüglich des Schnittpunktes der Achse mit der Ebene des Scheibensektors angeordnet und nicht symmetrisch bezüglich der Ebene, die die Achse enthält und die Achse weist ein (ferro)magnetisches Material auf, und zwar mindestens zwischen den Endebenen, die durch die Primärspule(n) und die Halbkronen bestimmt werden, wodurch das (ferro)magnetische Material einen Teil des Pfades des magnetischen Flusses aufbaut.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist jede der Sekundärspulen sichelförmig ausgebildet und ist um eine Halbkrone gewickelt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist jede Sekundärspule zylindrisch und um eine Halbkrone gewickelt und um die Achse zentriert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung weist die mindestens eine Primärspule zwei Spulen auf, die auf beiden Seiten der Sektorebene angeordnet sind.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist jede der Primärspulen mit einer der Sekundärspulen in einem Halbtopf aus (ferro)magnetischem Material angeordnet, wobei jeder Halbtopf einen scheibenförmigen Boden, der mit einer vorstehenden umfangsmäßigen Krone versehen ist, aufweist, wobei die Umfangskrone jedes Halbtopfs eine derartige Größe besitzt, daß, wenn sie befestigt ist, sie gegen die Umfangskrone des anderen Halbtopfs anliegt bzw. anstößt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist jede Halbkrone innerhalb eines Halbtopfs angeordnet und ist integral bzw. einstückig mit dem Boden des Halbtopfs ausgebildet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Halbkronen auf beiden Seiten des Scheibensektors angeordnet, dessen Radius mindestens gleich dem Innenradius der Halbkronen ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erstreckt sich jede der Halbkronen auf beiden Seiten der Ebene des Scheibensektors, wobei der Innenradius dieser Halbkronen größer als der Radius des Sektors ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die Halbkronen eine Nut parallel zu dem Scheibensektor auf, wobei sich die Umfangskante des Scheibensektors entlang der Nut bewegt.
  • Diese sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in größerer Einzelheit in der folgenden Beschreibung von besonderen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Begleitzeichnung dargelegt. In der Zeichnung zeigt bzw. zeigen:
  • Fig. 1 schematisch das bekannte Prinzip eines linearen Sensors mit einem differentiellen Transformator; Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Winkelsensors mit einem differentiellen Transformator gemäß dem Stand der Technik;
  • Fig.3A und 3B jeweils eine Seitenguerschnittansicht bzw. eine Querschnittansicht von vorne eines Ausführungsbeispiels eines Winkelsensors mit einem differentiellen Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Elements der Fig. 3A und 3B; und
  • Fig.5A und 5B eine Seitenguerschnittsansicht und eine Querschnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Winkelsensors.
  • Fig. 3A stellt eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Winkelsensors dar, der dazu bestimmt ist, die Winkelposition einer Achse 21, die durch ein (nicht dargestelltes) Lager verläuft, das in einer (nicht dargestellten) Basis bzw. Sockel vorgesehen ist, zu bestimmen. Am Ende der Achse 21 ist ein Zylinder 52 aus (ferro)magnetischem Material befestigt. Der Zylinder 52 weist auf halber Höhe einen sich drehenden Abschnitt bzw. Sektor 54 auf, und zwar senkrecht zum Zylinder 52. Der Sektor 54 besteht aus einem (ferro)magnetischen Material und kann an dem Zylinder 52 aufgebracht sein oder einstückig mit diesem hergestellt sein. Zwei fixierte Primärwicklungen 56 und 58 sind um den Zylinder 52 auf beiden Seiten des Sektors 54, und zwar in Ebenen parallel zu letzterem, gewickelt. Auf beiden Seiten des Sektors 54 und symmetrisch bezüglich der Achse 21 sind eine erste Sekundärspule 60, im wesentlichen in derselben Ebene wie die Primärwicklung 56, und eine zweite Sekundärwicklung 62, im wesentlichen in der selben Ebene wie die Primärwicklung 58, angeordnet. Die Anordnungen der Sekundärwicklungen werden in größerer Einzelheit in Verbindung mit der Fig. 38 beschrieben.
  • Die Wicklungen 56 und 60 sind in einem aus (ferro)magnetischen Material bestehenden darüberliegenden Halbtopf bzw. Halbgehäuse angeordnet und die Wicklungen 58 und 62 sind in einem identischen tieferen Halbtopf bzw. Halbgehäuse 65, das um 1800 bezüglich dem oberen gedreht wurde, angeordnet.
  • Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B erkennt man, daß jeder der Halbtöpfe einen Boden 67 bzw. 68 und eine überstehende Umfangskrone 69 bzw. 70 aufweist, die eine Höhe besitzen, so daß in der zusammengebauten Position die Umfangskronen 69 und 70 einander, wie in der Fig. 3A dargestellt, kontaktieren.
  • Überdies weist jeder der Halbtöpfe eine Halbkrone 71 bzw. 72, die nach innen vorsteht, auf, und zwar mit einer Funktion eines Polstücks, und um dieses ist sichelförmig die eine der Sekundärwicklungen gewickelt. Die Form dieser inneren Halbkrone ist besser in der Fig. 38 zu erkennen, die eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 3A darstellt, in der die Elemente, die sich hinter der Querschnittebene befinden, ebenfalls dargestellt sind. Entlang der Linie A-A sind im Schnitt die Umfangskrone 69 und die innere Halbkrone 71 des oberen Halbtopfs sichtbar. Der kreisförmige Sektor 54 (eine Halbscheibe) ist in der Ruheposition bzw. Nicht-Betriebsposition dargestellt, in der er zu den identischen oberflächengebieten der zwei Halbkronen 71 und 72 hinweist. Der Sektor 54 wird teilweise durch die Halbkrone 71 verborgen und er versteckt die Hälfte der Halbkrone 72. Gemäß der Ansicht der Fig. 38 bilden die Halbkronen 71 und 72 eine vollständige Krone ohne Diskontinuitäten.
  • Die Primärwicklungen 56 und 58 sind in Phasenopposition bzw. mit entgegengesetzter Phase verbunden, und erzeugen entgegengesetzt gerichtete Felder in dem Zylinder 52. Wie in der Fig. 38 dargestellt ist, ist jede der Sekundärwikklungen um die eine der Halbkronen 71 und 72 gewickelt. Diese zwei Sekundärwicklungen sind in Serie zwischen den Anschlüssen B1 und B2 verbunden, und zwar derart, daß die induzierten Ströme entgegengesetzt sind, wenn die Sekundärwicklungen einen magnetischen Fluß empfangen bzw. aufnehmen.
  • Auf diese Weise neigt das durch die Primärwicklung 56 erzeugte magnetische Feld dazu, wie zum Beispiel durch die Feldlinien 75 in der Fig. 3A dargestellt ist, durch den Zylinder 52 und den sich drehenden Sektor 54, die aus einem magnetischen Material aufgebaut sind, zu laufen, und Material 71 aufgebauten Polstücks. Dann läuft das Magnetfeld weiter einerseits in Richtung des oberen Endes des Zylinders 52 durch den Boden 67 des Halbtopfs 64 und andererseits in Richtung des anderen Endes des Zylinders 52 durch die Umfangskronen 69 und 70 und durch den Boden 68 des anderen Halbtopfs.
  • Das durch die Primärwicklung 58 erzeugte magnetische Feld neigt dazu zum Beispiel durch den Zylinder 52 und den drehenden Sektor 54 in Richtung des durch die Halbkrone 72 aufgebauten Polstücks, und dann zu einem Teil in Richtung des unteren Endes des Zylinders 52 durch den Boden 68 und zum anderen Teil in Richtung des anderen Endes des Zylinders 52 durch die Umf angskronen 69 und 70 und durch den anderen Boden 67 zu laufen.
  • Wennsich der drehende Sektor bezüglich der in der Fig. 38 dargestellten Gleichgewichtsposition dreht, bildet die an den Anschlüssen B1, B2 erzeugte Spannung der in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen eine lineare Darstellung der Winkelabweichung- bzw. -versetzung der Achse 21. Die Erfahrung zeigt, daß der erfindungsgemäße Versetzungssensor sehr linear ist, und zwar im Hinblick auf eine Winkelamplitude größer als ± 60º bezüglich der Gleichgewichtsposition.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Sensors ist die schwache Sensibilität bzw. Empfindlichkeit auf Abweichungen von der Orthogonalität des Sektors 54 bezüglich der Achse 21. In der Tat, eine Variation des (Luft-) Spalts zwischen dem Sektor 54 und einer der Halbkronen auf Grund einer derartigen Abweichung bzw. eines derartigen Defekts wird durch die gleiche Variation bei der anderen Halbkrone kompensiert.
  • Ein weiterer Vorteil des Sensors ist die relative Unempfindlichkeit auf externe magnetische Felder, die durch die Rotationsachse ankommen. Denn der Sensor funktioniert mit einem differentiellen Feld, das durch die zwei Primärwicklungen erzeugt wird und das unabhängig von dem absoluten Wert des Feldes in der Achse ist.
  • Ein weiterer Vorteil des Sensors ist, daß die Summe der (Luft-) Spalte konstant ist, und zwar unbhängig von der Position des Sektors 54 und folglich, daß die Induktivität der Wicklungen, insbesondere der Primärwicklungen, konstant ist. Denn dank der Tatsache, daß die Halbkronen 71, 72 einen durchgehenden Ring (gemäß der Ansicht der Fig. 38) bilden, verbleibt die Oberfläche im Hinblick auf den Sektor 54 mit den Halbkronen 71 und 72 konstant, und zwar unbhängig von der Position des Sektors 54.
  • Die Fig. 4 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Halbkronen 71 und 72 (lediglich eine einzige 72 ist dargestellt) dar, das gestattet, die Variationen des (Luft-)Spalts auf Grund eines Fehlers bzw. einer Ungenauigkeit der axialen Positionierung des Sektors 54 zu kompensieren. Die Halbkrone 72 weist eine Nut 80 parallel zum Sektor 54 auf. Der Umfang des Sektors, der einen dickeren Teil 82 aufweist, bewegt sich entlang der Nut 80 Die Verdickung 82 ist ausreichend weit weg von dem Boden der Nut 80 und ausreichend nahe an den Wänden der Nut, damit das Feld, wie durch die Pfeile 85 dargestellt ist, von jeder der Wände der Nut 80 in Richtung der Verdickung 82 laufen kann. Auf diese Weise, wenn der Sektor 54 einen Fehler in der axialen Positionierung aufweist, nähert sich die Verdickung 82 einer der Wände der Nut, wobei sie sich von der anderen Wand entfernt und folglich verbleibt der (Luft-)Spalt konstant. Die (nicht dargestellte) Halbkrone 71 weist dieselbe Nut auf.
  • Die Fig. 5A und 5B stellen eine Seitenansicht bzw. eine Ansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Winkelsensors dar. Man findet dieselben Elemente wie in den Fig. 3A und 3B wieder, und zwar mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Der Scheibensektor 54' ist hier bei 90º bezüglich der Gleichgewichtsposition dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel weist verschiedene Varianten der Erfindung auf.
  • Gemäß einer ersten Variante ist der Scheibensektor 54' im Inneren der Halbkronen 71' und 72' angeordnet. Dazu ist der Durchmesser des Scheibensektors 54' kleiner als der Innendurchmesser der Halbkronen 71' und 72' und die Halbkronen erstrecken sich über die Ebene des Sektors 54' hinaus.
  • Diese Anordnung gestattet auf eine einfache Art und Weise, jede Abweichung von der Senkrechtheit und der Axial positionierung des Scheibensektors 54' zu kompensieren, vorausgesetzt, daß die Achse 21 und der Scheibensektor 54' genau koaxial sind.
  • Die bekannten Herstellungsverfahren und Zusammenbauver fahren des Sektors 54' und der Achse 21 gestatten leicht, die Koaxialität zwischen dem Sektor und der Achse zu berücksichtigen.
  • Gemäß einer zweiten Variante, die ebenfalls bei den Aus führungsbeispielen der Fig. 3A, 3B und 4 verwendet werden kann, um die Wicklung der Sekundärspulen zu vereinfachen, werden diese, wie dargestellt ist, in einer ringförmigen Art realisiert. Jede Sekundärspule 60' und 62' ist auf der Achse 21 zentriert und umgibt die zugehörige Halbkrone.
  • Der Verlauf 75 des durch die Primärspulen 56 und 58 erzeugten Flusses ist derselbe wie der in Fig. 3A gezeigte. Jedoch sind die durch die Sekundärspulen 60' und 62' aufgenommenen bzw. "gesehenen" Flüsse verschieden. Jede Sekundärspule nimmt den Fluß auf, der durch die zugehörige Halbkrone läuft, sowie den Fluß, der durch den Zylinder 52 läuft. Die Effekte auf Grund des Flusses, der durch den Zylinder 52 läuft, werden durch die entgegengesetzte Verbindung der Sekundärspulen 60' und 62' aufgehoben. Auf diese Weise ist das von dem Sensor gelieferte Signal im wesentlichen identisch zu dem, das mit der Anordnung der Sekundärspule gemäß den Fig. 3A und 38 geliefert wird.
  • Der erfindungsgemäße Aufbau gestattet, einen besonders kompakten Winkelsensor zu erhalten. Man hat in der Praxis einen Sensor mit einem Außendurchmesser von 18 mm und einer Höhe von 8,8 mm realisiert.
  • Sind sie einmal zusammengebaut, können die Halbtöpfe 64 und 65 in ein Gehäuse bzw. eine Basis eingebaut werden. Ein Deckel kann auf dem Gehäuse angebracht werden, um die Anordnung von der externen Atmosphäre zu schützen, und um die verschiedenen elektronischen Schaltungen zur Detektion von Spannung und Winkelmessung zu enthalten.
  • Verschiedene Varianten der vorliegenden Erfindung können von einem Fachmann erkannt werden. Zum Beispiel, um die Vorrichtung symmetrischer zu machen und um jede Unwucht bzw. Ungleichheit zu vermeiden, kann der sich drehende Sektor aus magnetischem Material einen Teil einer Scheibe aufbauen, wobei der andere Teil dieser Scheibe aus einem nicht-magnetischen Material ist. Überdies sind vorzugsweise die Innenwände von jedem Halbtopf mit einem Isolator oder einer isolierenden Verschalung ausgekleidet, die darin eingesetzt wird, um jedes Risiko eines Kurzschlusses zu vermeiden.

Claims (9)

1. Winkelsensor mit einem differentiellen Transformator zum Bestimmen der Winkelposition einer Achse (21, 52) bezüglich einer Gleichgewichtsposition, der folgendes aufweist:
- mindestens eine Primärwicklung (54, 58), und zwar gewickelt um die Achse (52), und die einen magnetischen Fluß erzeugt;
- einen Scheibensektor bzw. -abschnitt (54) und zwar hergestellt aus einem (ferro)magnetischen Material, und zwar integral bzw. einstückig mit und senkrecht zu der Achse (52);
- zwei Halbkronen (71, 72) hergestellt aus einem (ferro)magnetischen Material, zentriert um die Achse (52) und angeordnet auf beiden Seiten einer Ebene, die die Achse (52) aufweist und der Gleichgewichtsposition entspricht; und
- eine Sekundärwicklung (60, 62) assoziiert mit jeder Halbkrone und mit ihrer Achse parallel zu der Achse (52);
dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkronen symmetrisch bezüglich dem Schnitt der Achse (52) und der Ebene des Scheibensektors und asymmetrisch bezüglich der Ebene, die die Achse (52) aufweist, angeordnet sind, und wobei die Achse (52) ein (ferro)magnetisches Material aufweist, und zwar mindestens zwischen den Endebenen, die durch die mindestens eine Primärwicklung und die Halbkronen bestimmt werden, wodurch das ferromagnetische Material einen Teil des Pfades des magnetischen Flusses aufbaut.
2. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sekundärwicklungen (60, 62) sichelförmig ist und um eine Halbkrone (71, 72) gewickelt ist.
3. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sekundärwicklungen (60, 62) zylindrisch ist, um eine Halbkrone (71, 72) gewickelt ist, und um die Achse (52) zentriert ist.
4. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Primärwicklung (56, 58) zwei Wicklungen aufweist, und zwar angeordnet auf beiden Seiten der Sektorebene.
5. Winkelsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Primärwicklungen (56, 58) mit einer der Sekundärwicklungen (60, 62) in einem Halbtopf (64, 65) aus einem ferromagnetischen Material angeordnet ist, wobei jeder Halbtopf einen scheibenförmigen Bo den (67, 68) vorgesehen mit einer vorstehenden Umfangskrone (69, 70) aufweist, wobei die Umfangskrone jedes Halbtopfs eine Größe besitzt, so daß wenn sie befestigt ist, sie gegen die Umfangskrone des anderen Halbtopfs anstößt bzw. anliegt.
6. Winkelsensornach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halbkrone (71, 72) innerhalb eines Halbtopfs (64, 65) angeordnet ist und integral mit dem Boden des Halbtopfs ist.
7. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkronen (71, 72) auf beiden Seiten des Scheibensektors (54) angeordnet sind, dessen Radius mindestens gleich dem Innenradius der Halbkronen ist.
8. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Halbkronen (71', 72') sich auf beiden
Seiten der Ebene des Scheibensektors erstreckt, wobei der Innenradius dieser Halbkronen größer als der Radius des Sektors ist.
5
9. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkronen eine Nut (80) parallel zu dem Scheibensektor aufweisen, wobei die Umfangskante des Scheibensektors sich entlang der Nut (80) bewegt.
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