[go: up one dir, main page]

SE468143B - DEVICE FOR SATISFACTION OF PHYSICAL SIZES AND THEIR CONVERSION TO ELECTRICAL SIZES, SPECIFICALLY FOR SOCIETY OR DISTANCE Saturation - Google Patents

DEVICE FOR SATISFACTION OF PHYSICAL SIZES AND THEIR CONVERSION TO ELECTRICAL SIZES, SPECIFICALLY FOR SOCIETY OR DISTANCE Saturation

Info

Publication number
SE468143B
SE468143B SE8603982A SE8603982A SE468143B SE 468143 B SE468143 B SE 468143B SE 8603982 A SE8603982 A SE 8603982A SE 8603982 A SE8603982 A SE 8603982A SE 468143 B SE468143 B SE 468143B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coil
receiver coils
transmitter coil
transmitter
receiver
Prior art date
Application number
SE8603982A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8603982L (en
SE8603982D0 (en
Inventor
E Rubel
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Publication of SE8603982D0 publication Critical patent/SE8603982D0/en
Publication of SE8603982L publication Critical patent/SE8603982L/en
Publication of SE468143B publication Critical patent/SE468143B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01933Velocity, e.g. relative velocity-displacement sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • 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
    • G01D5/204Mechanical 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 by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2073Mechanical 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 by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of a single coil with respect to two or more coils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/314The spring being a pneumatic spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/111Mounting of sensors thereon on pneumatic springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252Stroke; Height; Displacement vertical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17Magnetic/Electromagnetic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/22Magnetic elements
    • B60G2600/26Electromagnets; Solenoids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

15 20 25 30 35 468 143 Uppgiften för uppfinningen är sålunda att åstadkomma en slitagefri positions- eller avståndsgivare. som förmår om- vandla även större linjära rörelser eller lägen (storleks- ordning 10-20 cm) till en motsvarande analog elektrisk storhet med hög noggrannhet. utan att kravet på god magnetisk kopp- ling, såsom vid de kända systemen, har avgörande betydelse. The object of the invention is thus to provide a wear-free position or distance sensor. which is able to convert even larger linear movements or positions (of the order of 10-20 cm) to a corresponding analog electrical quantity with high accuracy. without the requirement for good magnetic coupling, as in the known systems, being of decisive importance.

Uppfinningens fördelar Genom anordningen enligt uppfinningen löses denna uppgift i enlighet med huvudkravets särdrag och har den fördelen, att vid enkel uppbyggnad en mycket noggrann positionsbestämning är möjlig, varvid kopplingsgraden mellan sändarspolen och därnäst en mellanspole, liksom mellan denna och två mottagarspolar är av andra ordningens betydelse. Aven en exempelvis av konstruk- tionsskäl oundviklig. blott svag koppling kan genom motsvaran- de högre sändarnivå och exempelvis flera lindningsvarv på mel- lanspolen inom vida gränser kompenseras.Advantages of the invention The device according to the invention solves this problem in accordance with the features of the main claim and has the advantage that in simple construction a very accurate position determination is possible, whereby the degree of coupling between the transmitter coil and then an intermediate coil, as well as between this and two receiver coils . Even one that is unavoidable for construction reasons, for example. only weak coupling can be compensated for by correspondingly higher transmitter level and, for example, several winding turns on the intermediate coil within wide limits.

En under vissa omständigheter ändå svagare magnetisk koppling mellan mellanspolen, som överför sändarsignalen. till frekven- sen modifierad, till mottagarspolarna, och mottagarspolarna. påverkar dock ej den grundläggande funktionen. eftersom en problemfri utjämning kan åstadkommas genom en på motsvarande sätt högre känslighet för mottagarkopplingen. vilket kan åstadkommas genom lämpliga förstärkarmedel och andra kopp- lingar utan större problem.Under certain circumstances, an even weaker magnetic coupling between the intermediate coil, which transmits the transmitter signal. to the frequency modified, to the receiver coils, and the receiver coils. does not, however, affect the basic function. since a trouble-free smoothing can be achieved by a correspondingly higher sensitivity of the receiver coupling. which can be achieved by suitable amplifiers and other couplings without major problems.

Det är därför en ytterligare väsentlig fördel med föreliggande uppfinning att man har stor konstruktionsfrihet beträffande anordningen av de olika spolarna i positionsmätanordningen, varvid dessa företrädesvis lämpar sig även för tillsatsin- byggnad eller påbyggnad på befintliga funktionsenheter, såsom stötdämpare och liknande. Uppfinningen har sålunda ett före- draget användningsområde som positionsavkännare vid nivå- regleringen av motorfordon och därtill svarande montering på exempelvis stötdämpare, vilket kommer att förklaras mera nedan. 10 15 20 25 30 35 468 143 Genom de i underkraven angivna särdragen möjliggöres ytter- ligare utvecklingar och förbättringar av den i huvudkravet an- givna anordningen för mätning av fysikaliska storheter och deras omvandling till elektriska storheter. Särskilt fördelak- tig är den entydiga referensen för mottagarspolarna, uteslu- tande i förhållande till den rörliga mellanspolen genom selek- tiv frekvenskoppling, vilket med säkerhet förhindrar att en från sändarspolen utgående signalenergi som ej påverkas av en lägesförskjutning, kommer att omedelbart utvärderas av mot- tagarspolarna.It is therefore a further essential advantage of the present invention that there is great design freedom with regard to the arrangement of the various coils in the position measuring device, these being preferably also suitable for additional installation or superstructure on existing functional units, such as shock absorbers and the like. The invention thus has a preferred area of use as a position sensor in the level control of motor vehicles and corresponding mounting on, for example, shock absorbers, which will be explained more below. 10 15 20 25 30 35 468 143 The features specified in the subclaims make it possible to further develop and improve the device specified in the main claim for measuring physical quantities and their conversion to electrical quantities. Particularly advantageous is the unambiguous reference of the receiver coils, exclusively in relation to the moving intermediate coil by selective frequency coupling, which certainly prevents a signal energy emanating from the transmitter coil which is not affected by a position shift, will be immediately evaluated by the receiver coil. the take-up coils.

Ritningar I ritningarna visas utföringsexempel av uppfinningen, vilka närmare skall beskrivas. Pig l och 2 visar schematiskt möjliga anordningar av sändarspole, rörlig mellanspole och mottagar- spolar i förhållande till varandra, och fig 3 visar avstånds- beroendet för den erhållna utgångsstorheten i form av ett diagram, under det att fig 4 visar en möjlig utföringsform för ett elektriskt kopplingsschema, där sändar-. mellan- och mottagarspolarna utgör en del av den totala kopplingen. Fig 5 visar spolströmmens förlopp i mellanspolen i tidsdiagram, och fig 6 visar vid ett möjligt användningsexempel inbyggnaden av _ sândar-, mellan- och mottagarspolarna i stötdämparen till ett motorfordon. vilken genom utökning med en gummibälg även kan fungera som tillsatsfjäder.Drawings The drawings show exemplary embodiments of the invention, which will be described in more detail. Figs. 1 and 2 schematically show possible devices of transmitter coil, movable intermediate coil and receiver coils in relation to each other, and Fig. 3 shows the distance dependence of the obtained output quantity in the form of a diagram, while Fig. 4 shows a possible embodiment of a electrical wiring diagram, where transmitter-. the intermediate and receiver coils form part of the overall connection. Fig. 5 shows the course of the coil current in the intermediate coil in a time diagram, and Fig. 6 shows in a possible application example the installation of the transmitter, intermediate and receiver coils in the shock absorber of a motor vehicle. which by extension with a rubber bellows can also function as an additional spring.

Beskrivning av utföringsexempel Grundtanken i föreliggande uppfinning består däri, att man ej mellan sändar- och mottagarspolar har ett rent magnetiskt dämpningselement utan inkopplar en ytterligare, rörlig mellan- spole. varvid det hela är elektriskt så utfört. att mellan- spolen ur sändarenergin avger en övertonsvåg till mottagar- spolarna, så att alltså mottagarspolarna selektivt pâverkas endast av mellanspolen och så till vida även påverkas av dess läge och kan återge detta.Description of exemplary embodiments The basic idea in the present invention is that one does not have a pure magnetic damping element between transmitter and receiver coils, but connects an additional, movable intermediate coil. wherein the whole thing is electrically so done. that the intermediate coil from the transmitter energy emits a harmonic wave to the receiver coils, so that the receiver coils are selectively affected only by the intermediate coil and so far also affected by its position and can reproduce this.

I fig l visas schematiskt en första möjlig anordning av spo- larna i förhållande till varandra. Den stationära sändarspolen 10 15 20 25 30 35 468 143 l har inuti en i förhållande till det läge resp det linjära avstånd som skall bestämmas förskjutbar. alltså rörlig mellan- spole 2, varvid intill denna uppbyggnad och vid det i fig l visade utföringsexemplet intill sändarspolen på var sin sida finnes en mottagarspole 3a. 3b. I ändvy har man alltså den rotationssymmetriska form som visas till höger i fig l. Den symmetriska anordningen av de båda mottagarspolarna 3a. 3b på sidorna av sändarspolen är icke tvingande. I den mån konstruk- tiva tvångsvillkor tillåter det. kan mottagarspolarna även anordnas på andra ställen, exempelvis ortogonalt mot sändar- spolen l, såsom visas i fig 2 genom mottagarspolarna 3a', 3b'.Fig. 1 schematically shows a first possible arrangement of the coils in relation to each other. The stationary transmitter coil 10 15 20 25 30 35 468 143 1 has a displaceability within one in relation to the position or the linear distance to be determined. thus movable intermediate coil 2, wherein next to this construction and in the exemplary embodiment shown in Fig. 1 next to the transmitter coil on each side there is a receiver coil 3a. 3b. In end view you thus have the rotationally symmetrical shape shown on the right in Fig. 1. The symmetrical arrangement of the two receiver coils 3a. 3b on the sides of the transmitter coil is not mandatory. To the extent that constructive coercive conditions allow. For example, the receiver coils can also be arranged in other places, for example orthogonally to the transmitter coil 1, as shown in Fig. 2 by the receiver coils 3a ', 3b'.

Ur denna spolkonfiguration härleder sig sedan blockschemat i fig 4, så att en oscillator 10 alstrar en lämplig svängnings- frekvens, exempelvis en fyrkantsvågsignal med fast frekvens i storleksordningen mellan 10-50 kHz. Efter halvering av frek- vensen vid ll når denna via en nivåinställare 12 och ett band- passfilter 13 för utfiltrering av signalens grundfrekvens till sändarspolen l. Resonansfrekvensen för bandpassanordningen eller filtret 13, där även sändarspolen l kan utgöra en kom- ponent, ligger sålunda vid 1/2 fosc. Sändarspolen utstrålar därför ett elektromagnetiskt växelfält med halva oscillator- frekvensen, och filtret 13 är även anordnat för att säker- ställa att denna signal är tillräckligt fattig på övertoner.From this coil configuration the block diagram in Fig. 4 is then derived, so that an oscillator 10 generates a suitable oscillation frequency, for example a square wave signal with a fixed frequency in the order of magnitude between 10-50 kHz. After halving the frequency at 11, it reaches via a level adjuster 12 and a bandpass filter 13 for filtering out the fundamental frequency of the signal to the transmitter coil 1. The resonant frequency of the bandpass device or filter 13, where the transmitter coil 1 can also constitute a component, is thus at 1/2 fosc. The transmitter coil therefore radiates an electromagnetic alternating field with half the oscillator frequency, and the filter 13 is also arranged to ensure that this signal is sufficiently low on harmonics.

I enlighet med ett särdrag i föreliggande uppfinning är mel- lanspolen 2, som kan anordnas utan nödvändighet att ta hänsyn till kopplingsförhållandena mot sändarspolen l, och i vilken en spänning med denna halva oscillatorfrekvens från sändar- spolen kommer att induceras, seriekopplad med en diod eller någon annan likriktande enhet. så att i mellanspolen 2 flyter en ström, sådan som visas i tidsdiagrammet i fig 5, nämligen en likriktad växelström, som i grund och botten bildar en frekvensblandning, vilken kännetecknas av följande formel även när det gäller dess övertonsínnehåll: 10 15 20 25 30 35 468 145 Tr 2 3 f(mt) = A“[d+ïcoswt + åcos2wt - ïšcos4mt + ...] Denna ström I-i mellanspolen 2 alstrar i sin tur ett magne- tiskt växelfält. så att i mottagarspolarna 3a, 3b; 3a', 3b' induceras spänningar, vilka härrör från den sinusformade strömmen i sändarspolen l och från den övertonshaltiga ström- men i mellanspolen 2.In accordance with a feature of the present invention, the intermediate coil 2, which can be arranged without the need to take into account the coupling conditions to the transmitter coil 1, and in which a voltage with this half oscillator frequency from the transmitter coil will be induced, is connected in series with a diode or any other rectifying unit. so that in the intermediate coil 2 flows a current, as shown in the timing diagram in Fig. 5, namely a rectified alternating current, which basically forms a frequency mixture, which is characterized by the following formula also with respect to its harmonic content: 468 145 Tr 2 3 f (mt) = A “[d + ïcoswt + åcos2wt - ïšcos4mt + ...] This current Ii the intermediate coil 2 in turn generates a magnetic alternating field. so that in the receiver coils 3a, 3b; 3a ', 3b', voltages are induced which arise from the sinusoidal current in the transmitter coil 1 and from the harmonic-containing current in the intermediate coil 2.

Så tillvida utgör den rörliga mellanspolen 2 en egen sändare, som erhåller den för sändningen nödvändiga energin genom mag- netisk koppling till den faststäende sändarspolen l, varvid genom att mellanspolen 2 är seriekopplad med dioden 2a, en ström flyter i mellanspolen. innehållande särskilt stor sig- nalandel med dubblad frekvens. svarande till ovan angivna for- mel 6šcos2ut).To this extent, the movable intermediate coil 2 constitutes its own transmitter, which obtains the energy necessary for the transmission by magnetic connection to the fixed transmitter coil 1, whereby by the intermediate coil 2 being connected in series with the diode 2a, a current flows in the intermediate coil. containing a particularly large signal share with double frequency. corresponding to the above formula 6šcos2ut).

Den av mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b') uppfångade frek- vensblandningen är emellertid också lägesberoende. och efter- som mellanspolen 2 företrädesvis ändrar sitt läge i förhål- lande till mottagarspolarna i omvänt förhållande. dessutom på olika sätt.However, the frequency mixture intercepted by the receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b') is also position dependent. and since the intermediate coil 2 preferably changes its position in relation to the receiver coils in the reverse relationship. also in different ways.

En svag magnetisk koppling mellan spolarna l och 2 å ena sidan och 2 och 3a, 3a'. 3b, 3b' å andra sidan kan inom vida gränser utjämnas genom en motsvarande högre utgångsnivå för sändar- signalen och genom ökning av känsligheten för mottagnings- elektroniken, varvid den kan behärskas. Därvid erhålles genom uppfinningen p g a den ratiometriska mätningen ur amplitud- förhållandet mellan signalerna från de båda mottagarspolarna en positionsangivelse.A weak magnetic coupling between the coils 1 and 2 on one side and 2 and 3a, 3a '. 3b, 3b ', on the other hand, can be equalized within wide limits by a correspondingly higher output level of the transmitter signal and by increasing the sensitivity of the receiving electronics, whereby it can be controlled. Due to the ratiometric measurement from the amplitude ratio between the signals from the two receiver coils, the position provides a position indication.

Den ytterligare bearbetningen av signalerna från mottagar- spolarna är sålunda sådan, att den från sändarspolen l kom- mande signalandelen undertryckes 1 efterkopplade bandspärr- kretsar l4a, l4b för de båda mottagarspolarna, varvid natur- 10 15 20 25 30 35 468 145 ligtvis på liknande sätt kan användas bandfilter med branta genomloppskurvor, vilka är inställda uteslutande på den andra övertonen för mellanspolssignalen. Genom undertryckningen av sändarfrekvensen i bandspärrarna l4a, l4b kan dock det totala övertonssignalinnehållet i mottagarspolarna användas för posi- tionsbestämning. Efter bandspärrarna l4a, l4b är sålunda lik- riktare kopplade. vilka likriktar övertonssignalerna, varvid företrädesvis användes likriktare 15, som är styrda av takten för oscillatorn 10 för båda signalerna. För att erhålla ampli- tudkvoten mellan de från mottagarspolarna avgivna övertons- signalerna kan sedan antingen utföras en skillnadsbildning genast, eller också kan man företrädesvis via en exempelvis efter likriktaren inkopplad reglerförstärkare 16 för mottagar- spolen 3a. 3a' och återkoppling via ledningen 16 ställa nivå- inställaren 12 till ett fast, av läget för mellanspolen 2 oberoende värde. Eftersom förstärknings- resp dämpningsfaktorn för nivåinställaren 12 även påverkar den efter likriktning från den andra mottagarspolen 3b, 3b' erhållna likspänningen, ger dess storlek omedelbart förhållandet mellan amplituderna för övertonsspänningarna i de båda mottagarspolarna. Denna likspänningssignal kan via ett efterkopplat lågpassfilter 17 sedan användas och vidarebearbetas såsom svarande mot läget för mellanspolen.The further processing of the signals from the receiver coils is thus such that the signal part coming from the transmitter coil 1 is suppressed in post-coupled band-blocking circuits 14a, 14b for the two receiver coils, whereby naturally in a similar manner In this way, bandpass filters with steep throughput curves can be used, which are set exclusively on the second harmonic of the intermediate coil signal. However, by suppressing the transmitter frequency in the band latches 14a, 14b, the total harmonic signal content in the receiver coils can be used for position determination. After the belt locks l4a, l4b are thus more uniformly connected. which rectify the harmonic signals, preferably using rectifiers 15 which are controlled by the rate of the oscillator 10 for both signals. In order to obtain the amplitude ratio between the harmonic signals emitted from the receiver coils, a difference can then either be formed immediately, or it is preferably possible via a control amplifier 16 for the receiver coil 3a connected, for example, after the rectifier. 3a 'and feedback via line 16 set the level adjuster 12 to a fixed value, independent of the position of the intermediate coil 2. Since the gain or attenuation factor of the level adjuster 12 also affects the DC voltage obtained after rectification from the second receiver coil 3b, 3b ', its magnitude immediately gives the ratio between the amplitudes of the harmonic voltages in the two receiver coils. This DC voltage signal can then be used via a low-pass filter 17 connected and further processed as corresponding to the position of the intermediate coil.

Därvid gäller för reglerslingan följande formler: U1 = Uo || ...n ' v ' ko - k1 - a och 1 V- Uo-EQ-k1a där: amplituden för grundtonen före nivåinställaren förstärkningsfaktorn för nivåinställaren O kopplingsfaktorn mellan sändarspolen och mellanspolen kopplingsfaktorn mellan mellanspolen och mottagarspolen l kopplingsfaktorn mellan mellanspolen och mottagarspolen 2 amplituden för övertonen. inducerad i mottagarspolen l hJF-'IUI-'C amplituden för övertonen, inducerad i mottagarspolen 2 NCZCIWFWCG förstärkningsfaktorn för likriktningen 10 15 20 25 30 35 468 143' 7 För nivåstyrningen gäller: U = UC ° v ' ko - k2 - a Ü = U ' k ° k1 - = kl U - k - kz kz Vid utföringsexemplet med spolanordningen svarande mot fig 2 är. P g a möjliga eller önskade konstruktiva randvillkor mot- tagarspolarna 3a' och 3b' anordnade ortogonala mot sändar- spolen, så att i mottagarspolarna bara den spänning kan indu- ceras. som härrör från den övertonsrika strömmen i mellan- spolen 2. Eftersom i fallet enligt fig 2 de båda mottagar- spelarna 3a', 3b' i förhållande till den av mellanspolen 2 genomförda förskjutningsrörelsen är anordnade likariktat sym- metriskt, erhålles vid fasriktig likriktning med de styrda likriktarna 15 ett utgångsspänningsförlopp U. som har den principiella ungefärliga platta S-formen som framgår av fig 3. i beroende av avstånd resp läge s. Därvid betyder s = 0 att mellanspolen 2 befinner sig i mittläget.The following formulas apply to the control loop: U1 = Uo || ... n 'v' ko - k1 - a and 1 V- Uo-EQ-k1a where: the amplitude of the fundamental before the level adjuster the gain of the level adjuster O for the harmonic. induced in the receiver coil 1 hJF-'IUI-'C the amplitude of the harmonic, induced in the receiver coil 2 NCZCIWFWCG the gain factor for the rectification 10 15 20 25 30 35 468 143 '7 For the level control the following applies: U = UC ° v' ko - k2 - a Ü = U 'k ° k1 - = kl U - k - kz kz In the exemplary embodiment with the coil device corresponding to Fig. 2 is. Due to possible or desired constructive boundary conditions, the receiver coils 3a 'and 3b' are arranged orthogonal to the transmitter coil, so that in the receiver coils only that voltage can be induced. since the harmonic current in the intermediate coil 2. Since in the case according to Fig. 2 the two receiver players 3a ', 3b' are arranged symmetrically symmetrically with respect to the displacement movement performed by the intermediate coil 2, in the case of phase-correct rectification with the the rectifiers 15 control an output voltage profile U. which has the principal approximate flat S-shape shown in Fig. 3 depending on the distance and position s, respectively. In this case, s = 0 means that the intermediate coil 2 is in the middle position.

Det är utan problem möjligt att genom den positionsberoende utformningen av kopplingsfaktorn ko mellan sändarspole l och mellanspole 2, exempelvis genom särskild formgivning av sändarspolen, åstadkomma en linearisgring av den i fig 3 visa- de funktionen U = s(s) inom arbetsområdet.It is possible without problems by the position-dependent design of the coupling factor ko between transmitter coil 1 and intermediate coil 2, for example by special design of the transmitter coil, to achieve a linearisation of the function U = s (s) shown in Fig. 3 within the working range.

Genom den tillgängliga konstruktiva friheten vid spolplace- ringen kan uppfinningen företrädesvis utnyttjas för till- satsinbyggnad eller påbyggnad på befintliga funktionsenheter.Due to the available constructive freedom in the coil placement, the invention can preferably be used for additional installation or extension to existing functional units.

I framställningen enligt fig 6 visas en stötdämpare 18, exem- pelvis för en personbil. som genom tillägg av en gummibälg 19 även kan fungera som tillsatsfjäder. I denna stötdämpare är vid l sändarspolen ringformigt inbyggd och på var sin sida därom, alltså upptill och nedtill angränsande till densamma de båda mottagarspolarna 3a, 3b, under det att mellanspolen är anordnad i den relativt stötdämparens ytterdel teleskopiskt i 10 15 468 143 densamma rörliga innerdelen 20. Man inser vidare att det i fig 5 visade blockschemat, som visar uppfinningen med diskreta kopplingssteg, ej inskränker densamma. utan särskilt tjänar till att åskådliggöra uppfinningens funktionella grundprin- ciper och speciella funktioner vid en möjlig utföringsform.In the production according to Fig. 6, a shock absorber 18 is shown, for example for a passenger car. which by adding a rubber bellows 19 can also function as an additional spring. In this shock absorber, the transmitter coil is built-in annularly and on each side thereof, i.e. at the top and bottom adjacent to it the two receiver coils 3a, 3b, while the intermediate coil is arranged in the outer part of the relative shock absorber telescopically in the same movable inner part It is further recognized that the block diagram shown in Fig. 5, which shows the invention with discrete coupling steps, does not restrict it. but in particular serves to illustrate the functional basic principles and special functions of the invention in a possible embodiment.

Det inses att de enskilda komponenterna och blocken kan upp- byggas analogt, digitalt eller även i hybrid teknik, eller även helt eller delvis sammanfattat, motsvarande områden av programstyrda digitala system, exempelvis även mikroprocesso- rer, mikroräknare, digitala eller analoga logikkopplingar och liknande.It is understood that the individual components and blocks can be constructed analogously, digitally or even in hybrid technology, or even in whole or in part, corresponding areas of program-controlled digital systems, for example also microprocessors, microcomputers, digital or analog logic connections and the like.

Alla i beskrivningen. de efterföljande patentkraven och rit- ningarna visade kännetecknen kan både enskilt och även i god- tycklig kombination tillsammans vara väsentliga för uppfin- ningen.All in the description. the features shown in the appended claims and the drawings may, both individually and in any combination, be essential to the invention.

Claims (10)

468 145 Patentkrav468 145 Patent claims 1. Anordning för mätning av fysikaliska storheter och deras omvandling till elektriska storheter, särskilt för läges- eller avståndsmätning och i synnerhet för bestämning av nedfjädringstillståndet i fordon eller liknande, genom av- känning av den aktuella längden hos en stötdämpare, med en stationär sändarspole och två stationära mottagarspolar, k ä n n e t e c k n a d av att en i förhållande till de nämnda spolarna (1, 3a, 3b; 3a', 3b') rörlig mellanspole (2) är anordnad att från sändarspolen (1) till mottagarspolarna (3a, 3b; 3a', 3b') överföra en respektive positionsberoende, skiljaktig signal med en i förhållande till sändarfrekvensen skiljaktig frekvens.Device for measuring physical quantities and their conversion into electrical quantities, in particular for position or distance measurements and in particular for determining the suspension condition of vehicles or the like, by sensing the current length of a shock absorber, with a stationary transmitter coil and two stationary receiver coils, characterized in that an intermediate coil (2) movable in relation to the said coils (1, 3a, 3b; 3a ', 3b') is arranged to move from the transmitter coil (1) to the receiver coils (3a, 3b; 3a ', 3b') transmit a respective position-dependent, different signal with a frequency which is different in relation to the transmitter frequency. 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mellanspolen (2) med kort längd är anordnad inuti den sig över längdförskjutningens längd sträckande sändarspolen (1), med var sin mottagarspole (3a, 3b) vid sändarspolens (1) motsatta ändar.Device according to claim 1, characterized in that the short coil intermediate coil (2) is arranged inside the transmitter coil (1) extending over the length of the longitudinal displacement, each with a receiver coil (3a, 3b) at the opposite ends of the transmitter coil (1). 3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mellanspolen (2) med kortare längd är anordnad inuti den över lägesförskjutningens längs sträckta sändarspolen (1) varvid mottagarspolarna (3a',3b') är anordnade ortogonalt i för- hållande till sändarspolen (1) utefter en gemensam axel och ortogonalt mot den inuti sändarspolen rörliga mellanspolen.Device according to claim 1, characterized in that the intermediate coil (2) of shorter length is arranged inside the transmitter coil (1) extending along the position offset, the receiver coils (3a ', 3b') being arranged orthogonally in relation to the transmitter coil ( 1) along a common axis and orthogonally to the intermediate coil movable inside the transmitter coil. 4. Anordning enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a d av att den av sändarspolen (1) i den förflyttningsbara mellanspolen (2) genom elektromagnetisk koppling inducerade signalen genom anordnande av ett icke-linjärt elektriskt kopplingselement till mellanspolen till sin form och därmed till sin frekvens åtminstone delvis så tillvida förändras, att efter mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b') kopplade ut- 468 145 10 värderingsenheter under undertryckning av sändarspolsignalen mottar uteslutande lägesberoende övertonssignaler från mel- lanspolen.Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the signal induced by the transmitter coil (1) in the movable intermediate coil (2) by electromagnetic coupling by arranging a non-linear electrical coupling element to the intermediate coil in its form and thus changes in its frequency, at least in part, to the extent that after the receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b') coupled evaluation units under suppression of the transmitter coil signal receive exclusively position-dependent harmonic signals from the intermediate coil. 5. Anordning enligt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k - n a d av att en diod (2a) är seriekopplad med mellanspolen (2) på sådant sätt, att genom den därmed åstadkomna likrikt- ningen av den i mellanspolen (2) av sändarspolen (1) induce- rade växelströmmen erhålles en övertonshaltig och samtidigt lägesberoende signal i mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b'), vilken vid fall av osymmetrisk förläggning av mottagarspolar- na (3a, 3b) i förhållande till mellanspoleförskjutningen i de båda mottagarspolarna indeceras lägesberoende, skiljaktiga amplituder av den mottagna signalen och vid symmetrisk place- ring av mottagarspolarna (3a', 3b') i förhållande till mel- lanspolens förskjutningsväg erhålles en sin polaritet vid mittengenomgång ändrade, lineariserad likströmsutgångssignal över förskjutningsvägen.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a diode (2a) is connected in series with the intermediate coil (2) in such a way that the uniform alignment of the one in the intermediate coil (2) of the transmitter coil (1) induced alternating current, a harmonic-containing and at the same time position-dependent signal is obtained in the receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b'), which in case of asymmetrical arrangement of the receiver coils (3a, 3b) in relation to the intermediate coil offset both receiver coils are positioned depending on the position, different amplitudes of the received signal and when symmetrically positioning the receiver coils (3a ', 3b') in relation to the displacement path of the intermediate coil, a polarity of a linearized DC output signal is changed over the center passage. 6. Anordning enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k - n a d av att en oscillator (10) för alstring av en fyrkants- signal med given frekvens (10-50 kHz) och en efter denna kopplad frekvensdelare (ll), en nivåställare (12) och ett övertoner undertryckande bandpassfilter (13) är anordnade, till vilket senare sändarspolen (1), eventuellt såsom kompo- nent däri, är kopplad, och att efter de båda mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b') är kopplade filter (l4a, l4b), som under- trycker åtminstone grundtonen för den oscillatorsignal som matar sändarspolen (1) så att uteslutande den övertonshaltiga och därmed lägesberoende mottagarspolsignalen likriktas för utvärdering.Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an oscillator (10) for generating a square signal with a given frequency (10-50 kHz) and a frequency divider (11) connected thereto, a level switches (12) and a harmonic suppressing bandpass filter (13) are provided, to which the latter transmitter coil (1), possibly as a component therein, is connected, and that after the two receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b') are coupled filters (14a, 14b), which suppress at least the fundamental tone of the oscillator signal which feeds the transmitter coil (1) so that exclusively the harmonic-containing and thus position-dependent receiver coil signal is rectified for evaluation. 7. Anordning enligt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k - n a d av att efter de båda mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b') efter bortfiltrering av sändarspole-grundtonen, för likriktning av de frekvensförskjutna, lägesberoende över- 4-68 143 ll tonssignalerna, eventuellt av oscillatorn taktstyrda lik- riktare är kopplade.Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that after the two receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b'), after filtering out the transmitter coil fundamental, for rectifying the frequency-shifted, position-dependent transmissions, -68 143 The tone signals, possibly rectifiers controlled by the oscillator, are connected. 8. Anordning enligt något av krav 1-7, k ä n n e t e c k - n a d av att likriktarutgången för en av mottagarspolarna (3a, 3a', 3b, 3b') är återkopplad till nivåställarens (12) ingång före sändarspolen (1) på sådant sätt, att det sig ändnæmæ utgångsvärdet för den andra mottagarspolen återger förhållandet mellan amplituderna för de i de båda mottagar- spolarna av mellanspolen (2) inducerade övertonsspänningarna.Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the rectifier output of one of the receiver coils (3a, 3a ', 3b, 3b') is fed back to the input of the level switch (12) before the transmitter coil (1) in such a way , that the final output value of the second receiver coil represents the ratio between the amplitudes of the harmonic voltages induced in the two receiver coils of the intermediate coil (2). 9. Anordning enligt något av krav 1-8, k ä n n e t e c k - n a d av att spolanordningen är inbyggd för positionsbe- stämning i ett fordons stötdämpare (18), varvid den stationä- ra sändarspolen (1) med på var sin sida angränsande mottagar- spolar (3a, 3b) är så monterade vid inre omkretsen till en första stötdämpardel, att över förskjutningsvägen för ett inre, relativt det yttre rörligt stötdämparparti den vid detta fästade mellanspolen (2) kan ändra sitt läge i för- hållande till mottagarspolarna.Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the coil device is built in for position determination in a shock absorber (18) of a vehicle, the stationary transmitter coil (1) having a receiver adjacent to each side. coils (3a, 3b) are so mounted at the inner circumference of a first shock absorber part that over the displacement path of an inner, relative to the outer movable shock absorber portion, the intermediate coil (2) attached thereto can change its position in relation to the receiver coils. 10. Anordning enligt något av krav 1-9, k ä n n e t e c k - n a d av att genom frekvensdelningen före sändarspolen (1) den styrda likriktningen av övertonssignalen kan utföras medelst oscillatorfrekvensen.Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the controlled rectification of the harmonic signal can be performed by means of the oscillator frequency through the frequency division before the transmitter coil (1).
SE8603982A 1985-09-23 1986-09-22 DEVICE FOR SATISFACTION OF PHYSICAL SIZES AND THEIR CONVERSION TO ELECTRICAL SIZES, SPECIFICALLY FOR SOCIETY OR DISTANCE Saturation SE468143B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853533838 DE3533838A1 (en) 1985-09-23 1985-09-23 Device for measuring and converting physical quantities into electrical quantities

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8603982D0 SE8603982D0 (en) 1986-09-22
SE8603982L SE8603982L (en) 1987-03-24
SE468143B true SE468143B (en) 1992-11-09

Family

ID=6281673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8603982A SE468143B (en) 1985-09-23 1986-09-22 DEVICE FOR SATISFACTION OF PHYSICAL SIZES AND THEIR CONVERSION TO ELECTRICAL SIZES, SPECIFICALLY FOR SOCIETY OR DISTANCE Saturation

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH0754258B2 (en)
DE (1) DE3533838A1 (en)
IT (1) IT1213346B (en)
SE (1) SE468143B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3821569A1 (en) * 1988-06-25 1989-12-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Device for determining the level of compression on a vehicle sprung by means of air spring bellows and damped by means of shock absorbers
DE4323091A1 (en) * 1993-07-10 1995-01-12 Heidelberger Druckmasch Ag Arrangement for monitoring the position of a web edge on a web transporting drum
WO2010044871A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-22 Roger Proksch Integrated micro actuator and linear variable defferential transformer for high precision position measurements
EP2369291B1 (en) * 2010-03-10 2015-09-23 PolyResearch AG Sensor for height measurement
DE102013100841B4 (en) * 2013-01-29 2016-12-15 Turck Holding Gmbh Position transducer with a sensor element and a plunger coil

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1199999B (en) * 1959-11-24 1965-09-02 Grundig Max Measuring transducer for converting gas or liquid pressures and / or flow velocities into electrical measured quantities
US4030085A (en) * 1976-07-20 1977-06-14 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Nonferromagnetic linear variable differential transformer
DE2646547A1 (en) * 1976-10-15 1978-04-20 Bosch Gmbh Robert LEVELING DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
JPS6031934Y2 (en) * 1980-09-27 1985-09-25 日産自動車株式会社 Vehicle height adjustment device
JPS58174007A (en) * 1982-04-06 1983-10-13 Nissan Motor Co Ltd Regulator for height of automobile
AT375772B (en) * 1982-10-05 1984-09-10 Schmidt Armaturen Gusswerk INDUCTIVE LENGTH AND MEASURING DEVICE
US4723446A (en) * 1985-04-04 1988-02-09 Kanto Seiki Co., Ltd. Device for measuring displacement

Also Published As

Publication number Publication date
IT8621757A0 (en) 1986-09-19
JPS62182617A (en) 1987-08-11
DE3533838A1 (en) 1987-04-02
SE8603982L (en) 1987-03-24
JPH0754258B2 (en) 1995-06-07
IT1213346B (en) 1989-12-20
SE8603982D0 (en) 1986-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8008909B2 (en) Analysis and compensation circuit for an inductive displacement sensor
US6366078B1 (en) Inductive angle sensor with a plurality of receiving coils and an evaluation circuit
US5412317A (en) Position detector utilizing absolute and incremental position sensors in combination
US8207749B2 (en) Method for inductive generating of an electrical measurement signal and related sensor device
EP0359422B1 (en) Inductive speed sensor
JPH0687070B2 (en) Method and apparatus for contactless measurement of resistance provided in secondary circuit of transformer
AU769037B2 (en) Method and apparatus for active isolation in inductive loop detectors
US4812757A (en) Method and device for accurately determining the distance of a magnetic sensor from a conductive reaction rail
US5419206A (en) Phase independent torque detection and processing circuit for sensing device
ATE49471T1 (en) INDUCTIVE MEASUREMENT ARRANGEMENTS SENSOR ARRANGEMENT AND USE OF SAME.
SE468143B (en) DEVICE FOR SATISFACTION OF PHYSICAL SIZES AND THEIR CONVERSION TO ELECTRICAL SIZES, SPECIFICALLY FOR SOCIETY OR DISTANCE Saturation
GB1595437A (en) Electromagnetic detectors responsive to a modification of a magnetic field
US4856098A (en) Inductance sensor and circuit arrangement for the detection of vehicle attitude
GB2071336A (en) Induction-Type Position Encoder
US4469298A (en) Axle sensor
US9817146B2 (en) Method and device for measuring distances by means of inductive sensors
GB2053487A (en) Inductive differential position sensor
US6100820A (en) Vehicle detector with at least one inductive loop as a sensor, and a method for performing vehicle detection
US5444381A (en) Measuring circuit for impedance values particularly for use with inductive displacement transmitters
US2614151A (en) Means for determining the resistance of insulated joints
RU2291419C2 (en) Vortex measuring device
RU2782151C1 (en) Inductive position transmitter with active moving part
Rahal et al. A signal conditioner for high-frequency inductive position sensors
GB2127565A (en) Evaluation circuits for short- circuit ring sensors
SU1154120A1 (en) Apparatus for automatic controlling of the speed of rail vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8603982-3

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8603982-3

Format of ref document f/p: F