[發(fā)明專利]電容式旋轉(zhuǎn)傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010171702.8
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101877514A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·黑爾德;J·比歇爾;A·韋爾施泰因
• 申請（專利權(quán)）人: 亨斯特勒有限公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的主題是一種電容式旋轉(zhuǎn)傳感器，如權(quán)利要求1前序部分所述。

背景技術(shù)

這樣一種電容式旋轉(zhuǎn)傳感器例如在EP?1173730B1(DE?60016395T2)的內(nèi)容中公開過。不過，該旋轉(zhuǎn)傳感器有其缺點：它相當(dāng)復(fù)雜，制造成本高，因為需要滿足這樣的條件，即，一個位于外部的轉(zhuǎn)子軸只能在壓合座中壓合到一個轉(zhuǎn)子盤的一個位于內(nèi)部的垂直的法蘭上，借以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳感器的機械裝配。

就上述結(jié)構(gòu)而言，其缺點在于：在轉(zhuǎn)子盤的一個垂直法蘭和轉(zhuǎn)子軸的外圓周之間設(shè)置壓合座的情況下，會在轉(zhuǎn)子盤上出現(xiàn)某種不平衡或沖擊(擺動誤差)，這只能用分析處理電路很困難地加以校正。

此外，就已知的設(shè)置來說，還有如下缺點：缺少一個可以包圍整個裝置的罩蓋，特別是這樣一種罩蓋，它具有一個用于轉(zhuǎn)子軸的樞軸承，以便盡可能準(zhǔn)確和對中心地及無沖擊地導(dǎo)引轉(zhuǎn)子軸。

由于在上述這種已知的旋轉(zhuǎn)傳感器上缺少轉(zhuǎn)子軸的固有支承結(jié)構(gòu)，所以那些由驅(qū)動電動機傳遞到轉(zhuǎn)子軸上的可能發(fā)生的回轉(zhuǎn)誤差或沖擊誤差便會直接經(jīng)過圓周形的壓配合而被傳遞到轉(zhuǎn)子盤上，從而進一步促成擺動誤差。

因此，按現(xiàn)有技術(shù)的這種系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是相當(dāng)復(fù)雜的，并且旋轉(zhuǎn)角的計值分析是不準(zhǔn)確的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是如此改進前文述及的這種旋轉(zhuǎn)傳感器，使得在大大降低制造成本的情況下可針對測量結(jié)果的電分辨率達到較高的精確度。

此外，本發(fā)明還有一個次要的目的，就是能實現(xiàn)具有高精度的、盡可能經(jīng)濟的旋轉(zhuǎn)傳感器。

為實現(xiàn)所提出的目的，本發(fā)明的特征在于權(quán)利要求1的技術(shù)教導(dǎo)。

本發(fā)明的主要特征是：電子的分析處理電路被安置在一個電路板上，在該電路板的底側(cè)上直接能導(dǎo)電地設(shè)置一個定子面；對置于該定子面并通過氣隙分隔開地配有一個非旋轉(zhuǎn)對稱的轉(zhuǎn)子盤，該轉(zhuǎn)子盤本身被固定在一個轉(zhuǎn)子支座中，該轉(zhuǎn)子支座以形狀鎖合方式高精度地固定在轉(zhuǎn)子軸的外圓周上。

利用所給出的技術(shù)教導(dǎo)，得出下述重要優(yōu)點：在結(jié)構(gòu)簡單的情況下，可獲得測量結(jié)果的高精確度。

簡單的結(jié)構(gòu)是通過下述措施予以實現(xiàn)的：電路板既承載著電子的分析處理電路，也承載著用于誤差校正的電路，同時在其底側(cè)上還承載著有導(dǎo)電能力的定子面，該定子面最好用一種銅導(dǎo)體制成，其上涂敷有一層絕緣漆。

為了使電路板具有雙重功能，即一方面作為支座用于檢測電路、分析電路和誤差校正電路，同時還作為支座用于定子面，該定子面作為能導(dǎo)電的銅面被布置在電路板的底側(cè)上，并用絕緣漆加以涂層。

為了達到一種高精度的、防止不平衡的設(shè)置，還規(guī)定：通過氣隙分隔開的和對置地布置的轉(zhuǎn)子盤也只是用一種銅面制成，該銅面設(shè)置在一個轉(zhuǎn)子支座上，該轉(zhuǎn)子支座最好用一種電絕緣的塑料材料制成。

也就是說，轉(zhuǎn)子支座是一個簡單的、經(jīng)濟的塑料件，它能高精度地和形狀鎖合地配裝到轉(zhuǎn)子軸的外圓周上，同時在轉(zhuǎn)子支座上還設(shè)置了一個單側(cè)敞開的凹槽，轉(zhuǎn)子盤被置入該凹槽中，該轉(zhuǎn)子盤在旋轉(zhuǎn)方向上觀察是設(shè)計成偏心的。

由此獲得了一種既特別簡單而又經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)，此外它也是高精確度的。

通過將用薄的銅材料制成的轉(zhuǎn)子盤固定在轉(zhuǎn)子支座的一個單側(cè)敞開的凹槽中，使得其制作特別簡單。

將這樣一個簡單的銅盤固定在用塑料制的轉(zhuǎn)子支座的一個凹槽中，例如可以通過利用膠粘劑進行粘接或者通過嵌置一個粘接環(huán)的方法予以實現(xiàn)，這種粘接環(huán)是設(shè)計為雙面粘性的，它以其下表面粘接到轉(zhuǎn)子支座的凹槽中，以其上粘接表面粘接到與轉(zhuǎn)子盤的底側(cè)相連的粘合帶中。

當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于：偏心設(shè)計的轉(zhuǎn)子盤用價格低廉的銅材料制成的。根據(jù)另一項設(shè)計，可做如下規(guī)定：轉(zhuǎn)子盤用鋁或用鋼制成，它也可按上述方式嵌置到轉(zhuǎn)子支座的一個空隙部中，并最好利用膠粘劑或粘接片固定在該處。

利用所給出的技術(shù)教導(dǎo)，可獲得以下優(yōu)點：由于轉(zhuǎn)子支座高精度地繃緊安裝在軸的外圓周上，所以可防止轉(zhuǎn)子盤的翹曲或沖擊，因為這樣可以避免現(xiàn)有技術(shù)中所述的壓配合(見前文所述)。此外，根據(jù)本發(fā)明提出的不同的實施形式，如可以將轉(zhuǎn)子支座在軸的外圓周上進行一種無應(yīng)力的緊固：

1.在第一個實施形式中，規(guī)定：在軸的外圓周上設(shè)置齒部，而轉(zhuǎn)子支座在其內(nèi)圓周上也具有相配的齒部，因而在轉(zhuǎn)子支座和轉(zhuǎn)子軸的外圓周之間存在一種抗扭轉(zhuǎn)的、形狀鎖合的連接，而不會有導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的壓配合。

2.在第二個實施形式中，規(guī)定：轉(zhuǎn)子支座用一種合適的塑料材料制成，直接注塑到金屬的軸的外圓周上，借以實現(xiàn)與轉(zhuǎn)子軸的外圓周的一種無應(yīng)力形狀鎖合。