[發(fā)明專利]感應(yīng)傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880054918.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111033168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·霍夫邁爾;A·莫尼;H·內(nèi)格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 創(chuàng)新專利有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02;G01B7/00;G01R33/00;G01V3/10;H04B5/00;H04B15/00;B61H9/02;H03K17/95;G01D5/22
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

為了使感應(yīng)傳感器不易受外部電磁場(chǎng)影響，傳感器線圈(3)被設(shè)計(jì)以便具有連接至其的第一繞組部分(6a)和第二繞組部分(6b)，第一繞組部分(6a)和第二繞組部分(6b)被以相反的方向纏繞并且第一繞組部分(6a)連接至第一線圈端子(5a)且第二繞組部分(6b)連接至第二線圈端子(5b)。

本發(fā)明涉及一種包括具有兩個(gè)線圈端子的傳感器線圈和連接至這兩個(gè)線圈端子的傳感器評(píng)估單元的感應(yīng)傳感器、以及這種傳感器在監(jiān)視纜車系統(tǒng)的纜索的位置中的用途。

非接觸式感應(yīng)傳感器通常被用于距離測(cè)量。在該情形中，傳感器可以被設(shè)計(jì)為鄰近度傳感器，該鄰近度傳感器從距離被測(cè)量對(duì)象的傳感器的一定距離起工作，或者距離所述對(duì)象的距離也可以由所述傳感器輸出為一個(gè)值。這種傳感器通常被用來(lái)監(jiān)視機(jī)器和系統(tǒng)中的特定功能性。

感應(yīng)傳感器使用線圈來(lái)生成電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)受被測(cè)量對(duì)象的影響。該影響可以使用測(cè)量技術(shù)來(lái)記錄和評(píng)估。一個(gè)示例性實(shí)施例是被設(shè)計(jì)為渦電流傳感器的感應(yīng)傳感器。在該情形中，振蕩器生成從傳感器的活躍表面發(fā)出的電磁交變場(chǎng)。活躍表面附近的每個(gè)導(dǎo)電對(duì)象中的渦電流取決于對(duì)象距離活躍表面的距離而被感應(yīng)出，該渦電流從振蕩器汲取能量且可被檢測(cè)為線圈輸入處的功率損耗。

感應(yīng)傳感器的一種特定應(yīng)用是監(jiān)視纜車系統(tǒng)的循環(huán)牽引纜索的位置。牽引纜索經(jīng)由輥輪組(roller battery)的輥輪沿纜車支架上的路線被引導(dǎo)。牽引纜索相對(duì)于輥輪組的輥輪的位置可以使用感應(yīng)傳感器來(lái)監(jiān)視。在這么做時(shí)，既可標(biāo)識(shí)牽引纜索的側(cè)向偏斜(其可指示例如牽引纜索從輥輪彈出)，又可標(biāo)識(shí)距離輥輪的旋轉(zhuǎn)軸的不足的距離(其可指示例如當(dāng)輥輪被卡住時(shí)牽引纜索正侵入輥輪的行進(jìn)表面)。監(jiān)視纜索的位置是纜車系統(tǒng)的重要安全功能，并且可導(dǎo)致運(yùn)輸速度中的降低或?qū)е吕|車被迫關(guān)閉。當(dāng)監(jiān)視纜索的位置時(shí)，牽引纜索(其被設(shè)計(jì)為鋼纜)被用作待測(cè)量對(duì)象，并且傳感器被布置以便在牽引纜索的區(qū)域中是靜止的。該應(yīng)用需要感應(yīng)傳感器的高靈敏度，以便能夠以足夠的準(zhǔn)確度檢測(cè)纜索的位置。

這種感應(yīng)傳感器的缺點(diǎn)在于，傳感器附近的每個(gè)外部(電)磁交變場(chǎng)在傳感器的線圈中感應(yīng)出電壓。當(dāng)然，從外部施加的這種過(guò)電壓也干擾測(cè)量。除此之外，傳感器當(dāng)然還必須具有足夠的過(guò)電壓電阻。傳感器附近的無(wú)線電波將僅感應(yīng)低電壓，并將主要對(duì)測(cè)量產(chǎn)生負(fù)面影響且降低測(cè)量的靈敏度。然而，如果雷電擊中纜車的牽引纜索，則這會(huì)在牽引纜索中創(chuàng)建電流，由此在牽引纜索周圍生成強(qiáng)磁場(chǎng)。這種雷電電流可導(dǎo)致非常高的電壓注入傳感器的線圈中。研究表明，在典型的雷電電流的情況下，幾千伏的感生電壓可能在線圈的出口處出現(xiàn)。這些高電壓可損壞線圈和/或損壞后續(xù)的傳感器電子設(shè)備。

當(dāng)然，可以在傳感器中實(shí)現(xiàn)電子雷電保護(hù)或防過(guò)電壓保護(hù)，但這反過(guò)來(lái)干擾了測(cè)量電路并因而限制了傳感器的靈敏度。

因此，本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種不易受外部電磁場(chǎng)影響的感應(yīng)傳感器。

該問(wèn)題通過(guò)以下來(lái)解決：傳感器線圈被設(shè)計(jì)以便具有連接至其的第一繞組部分和第二繞組部分，第一繞組部分和第二繞組部分被以相反的方向纏繞并且第一繞組部分連接至第一線圈端子且第二繞組部分連接至第二線圈端子。借助于以相反的方向纏繞，在繞組部分中感生的電壓至少部分地彼此補(bǔ)償，且因此僅低的過(guò)電壓或無(wú)過(guò)電壓可能在線圈端子處出現(xiàn)。這不干擾或僅輕微干擾測(cè)量，使得測(cè)量的高靈敏度可被達(dá)成。同樣，不需要針對(duì)防止由外部電磁場(chǎng)引起的過(guò)電壓的過(guò)電壓保護(hù)的進(jìn)一步措施，這些進(jìn)一步措施可能干擾測(cè)量電路。這意味著還可以保護(hù)傳感器免受非常高的外部電磁場(chǎng)(諸如舉例而言，可在雷電電流通過(guò)導(dǎo)體的情況下發(fā)生)的影響。因此，這種傳感器尤其適合于戶外應(yīng)用。因此，對(duì)這種傳感器而言尤其有利的應(yīng)用是在纜車系統(tǒng)中的用途，例如用于監(jiān)視牽引纜索的位置。

在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，傳感器線圈被以八字形連續(xù)地纏繞。這種傳感器線圈尤其容易制造。

以下傳感器線圈是尤其有利的：該傳感器線圈包括第一單線圈作為第一繞組部分，該第一單線圈與作為第二繞組部分的第二單線圈串聯(lián)連接。借助于該實(shí)施例，傳感器線圈的各個(gè)個(gè)體繞組之間的高微分電壓可被避免，這降低了電壓擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。