[發明專利]檢測運動構件的運動的磁性測量裝置和對應的傳感器裝置

在審

• 申請號: 201380058168.1
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104769394A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: E·邁特斯;M·金茲勒;M·基默勒;K·瓦爾特;J·西登托普夫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;王菲

技術領域

本發明涉及一種根據獨立權利要求1前序部分所述的用于檢測運動構件的運動的磁性測量裝置和根據獨立權利要求6前序部分所述的用于檢測運動構件的運動的傳感器裝置。

背景技術

在文獻DE?10?2009?055?104?A1中描述了一種用于在平移運動的構件處檢測位移的磁場傳感器裝置。在所描述的磁場傳感器裝置中，在運動構件處磁性系統的磁場的空間分量的方向沿著待檢測的位移發生變化，從而可相應地探測其相對于位置固定的傳感器的位置。在線性的且可在另一自由度中運動的構件處存在至少一個磁體作為磁性系統的組成部分，至少一個對置的位置固定的對磁場敏感的傳感器以預定的距離被分配給所述至少一個磁體。

在文獻DE?10?2007?024?867?A1中描述了一種用于無接觸地檢測旋轉角度的測量裝置。所描述的測量裝置包括第一主體，磁體以相對于旋轉軸線具有徑向距離的方式布置在該第一主體上，并且測量裝置包括第二主體，其具有用于產生測量信號的對磁場敏感的元件。在此，對磁場敏感的元件和磁體在第一和第二主體之間相對運動時相對于相對運動的圓形軌道切向地布置，其中，磁體在相對于旋轉軸線垂直于徑向方向上布置的平面中徑向地被磁化或極化。

在文獻DE?10?2008?020?153?A1中描述了一種角度檢測裝置。所描述的裝置包括：具有至少一個磁性北極區域和至少一個磁性南極區域的旋轉元件，北極區域和南極區域交替地圍繞旋轉中心布置；具有磁性板和檢測元件的磁場檢測區段，檢測元件檢測在垂直于磁性板的方向上的磁性分量大小；確定旋轉元件的旋轉角度的計算單元。磁場檢測區段布置成，磁性板垂直于第一方向定向，磁場強度在該第一方向上最大，其中，磁場檢測區段檢測在第一方向上和第二方向上的磁性分量的大小，第二方向相應于這樣的方向，即，磁性的北極區域和南極區域在周向上布置在該方向上。

發明內容

相對地，根據本發明的具有獨立權利要求1所述特征的用于檢測運動構件的運動的磁性測量裝置和根據本發明的具有獨立權利要求6所述特征的用于檢測運動構件的運動的傳感器裝置具有的優點是，借助于屏蔽元件使雜散磁場的影響最小化。

本發明的實施方式以有利的方式使屏蔽元件能夠簡單地集成到現有設計中，從而不需要額外的安裝體積。

本發明的核心在于，使用由鐵磁性材料或導磁性材料制成的屏蔽元件。該屏蔽元件布置成，其至少部分地包圍檢測磁場的至少一個傳感器元件和/或產生磁場的至少一個磁體。由此，例如可設置不僅包圍所述至少一個傳感器元件而且也包圍所述至少一個磁體的屏蔽元件。替代地，可設置包圍所述至少一個傳感器元件或所述至少一個磁體的屏蔽元件。此外，可設置兩個屏蔽元件，其中，第一屏蔽元件包圍所述至少一個傳感器元件并且第二屏蔽元件包圍所述至少一個磁體。由此，可保護通過所述至少一個磁體的磁場產生和/或通過所述至少一個傳感器元件對所產生的磁場的的檢測不受外部磁場干擾并提高測量精度。本發明的實施方式不僅可用于檢測旋轉運動的構件的旋轉角度而且可用于檢測平移運動的構件的位置。

本發明的實施方式提供了用于檢測運動構件的運動的磁性測量裝置，其包括至少一個永磁體和用于檢測至少一個磁性參數的至少一個傳感器元件。該至少一個永磁體和至少一個傳感器元件以可相彼此運動的方式彼此間隔地布置，其中，運動構件的運動引起所檢測的至少一個磁性參數的變化，該參數可被評估以獲得運動構件的旋轉角度和/或位置。根據本發明設置至少一個屏蔽元件，其由導磁性材料制成并且布置成至少部分地包圍所述至少一個永磁體和/或所述至少一個傳感器元件。為了改變所獲得的至少一個磁性參數，至少一個傳感器或至少一個磁體與可動的構件相連接。

根據本發明的磁性測量裝置優選地應用在用于檢測運動構件的運動的傳感器裝置中，該傳感器裝置包括測量值發送器和測量值接收器。

通過在從屬權利要求中闡述的措施和改進方案，可以有利地改善在獨立權利要求1中給出的用于檢測運動構件的運動的磁性測量裝置和在獨立權利要求6中給出的用于檢測運動構件的運動的傳感器裝置。

在根據本發明的傳感器裝置的有利設計方案中，至少一個屏蔽元件例如可實施成具有圓形橫截面或有棱角的橫截面的框架或U形件或空心體。實施成框架的至少一個屏蔽元件可實施成封閉的或具有間隙的。框架例如可通過壓制或焊接封閉。間隙例如可具有直的或階梯形的或傾斜的或鋸齒形的輪廓。在此，間隙的輪廓優選地如此選擇，使得框架在運輸期間不會相互鉤住。為了與傳感器設計方案的結構要求相匹配，所述至少一個屏蔽元件也可實施成任意其它幾何形狀。由此，所述至少一個屏蔽元件例如也可實施成盆形件或罩。