JPH0618211A - 回転角度を規定するための測定装置 - Google Patents

回転角度を規定するための測定装置

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JPH0618211A
JPH0618211A JP5079832A JP7983293A JPH0618211A JP H0618211 A JPH0618211 A JP H0618211A JP 5079832 A JP5079832 A JP 5079832A JP 7983293 A JP7983293 A JP 7983293A JP H0618211 A JPH0618211 A JP H0618211A
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JP
Japan
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coil
coils
measuring
measuring device
winding
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JP5079832A
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English (en)
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Hans Hecht
ヘヒト ハンス
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサコイル13,14のインダクタンス値
及び交流抵抗値が、導電性及び/又は強磁性の範囲より
成るスリーブ状の測定部22の、センサコイル13,1
4に配属された範囲の大きさを相対的に変えることによ
って変えられるようになっている形式の,巻わく11に
取り付けられたセンサコイル13,14によって回転角
度を規定するための測定装置を改良して、より高い測定
精度のものを提供する。 【構成】 少なくとも1つのコイル13,14が、巻わ
く11の、前記測定部22に向けられた側に配置された
ワイヤコイルであって、少なくとも1つのコイル13,
14が、周方向でしかも巻わく11の表面に対して平行
に延びる多数の範囲を有しており、これらの範囲がフッ
ク16の箇所でコイル13,14の巻き方向を変えるよ
うになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、巻わくに取り付けられ
たセンサコイルによって、回転角度を規定するための測
定装置であって、前記センサコイルのインダクタンス値
及び交流抵抗値が、導電性及び/又は強磁性の範囲より
成るスリーブ状の測定部の、センサコイルに配属された
範囲の大きさを相対的に変えることによって変えられる
ようになっている。
【0002】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第412
2477号又は同第4001544号明細書に開示され
た測定装置においては、巻わくが、横断面で見てほぼ半
月状で違いに軸方向でずらして配置された2つの芯材を
有している。さらにこれら2つの芯材は半径方向で18
0°互いにずらして配置されているので、芯材の2つの
平らな面は互いに向き合っている。この芯材に周方向で
それぞれ1つのコイルが巻き付けられており、これらの
コイルは、導電性の及び/又は強磁性の材料より成る測
定部と作用接続している。芯材の外周全体に亙ってコイ
ルを巻き付けたことによって、測定部に向けられた範囲
と、測定コアの下側に配置されたコイル範囲が形成され
ている。この下側に配置されたコイル範囲は、測定値検
出を全く行うことができないか若しくはインダクタンス
変化の利用される部分さえも減少させることになる。こ
れによって測定装置の測定感度は低下することになる。
さらにまた本来の測定信号を発生させるためには、コイ
ルに配属された範囲だけしか提供することができない。
各コア上に配置されたコイルの温度変化は比較的大き
い。
【0003】またドイツ連邦共和国特許第381507
4号明細書によれば、スリーブの内側に、このスリーブ
内で可動な測定部と作用接続する多数のコイルが配置さ
れている。このスリーブの内側にはワイヤコイルを巻き
付けることはほとんど不可能である。測定範囲は、スロ
ットルバルブセンサとして使用した場合に>100°で
ある。これは4つのコイルから成る構成では得られな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、以上のような従来のものにおける欠点を取り除くこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の測定装置によれば、少なくとも1つのコイルが、巻
わくの、前記測定部に向けられた側に配置されたワイヤ
コイルであって、少なくとも1つのコイルが、周方向で
しかも巻わくの表面に対して平行に延びる多数の範囲を
有しており、これらの範囲がフックの箇所でコイルの巻
き方向を変えるようになっている。
【0006】
【発明の効果】コイルのほぼ全長が、測定コイルのイン
ダクタンスを変えるための有効な範囲として提供される
という利点を有している。これによって高い測定感度が
得られる。さらにまた、測定コイルは中心平面に対して
鏡像対象的に配置されているので、測定コイルの2つの
半部の非常に均一な温度変化が得られ、ひいては生ぜし
められた測定信号の温度を非常に良好に補償することが
できる。さらにまた、大きい有効コイル面が存在するの
で、測定信号は高められる。つまりこれによってコイル
面全体が測定部に向けられることになる。さらに、測定
コイルに対して測定部が軸方向でずらされることによっ
て、測定信号のエラーが生じることは殆どない。このよ
うな測定エラーは、従来の測定装置においては、軸に取
り付けられた測定部の支持体が原因となって生じていた
ものである。これによって制限された測定エラーは、本
発明の測定装置によれば、支持体の、巻わくに向けられ
た側が2つのコイルに同一形式で作用するようになって
いるので、非常に良好に抑えられる。巻わくの周面の構
造によって、ワイヤコイルを巻わくの曲げられた外側に
巻き付けることが可能である。
【0007】
【実施例】図1で符号10によって示されたセンサは、
有利には電気を通さない材料より成る巻わく11を有し
ている。巻わく11の表面12には直径方向で向き合う
2つのコイル13,14が周方向に配置されており、こ
の2つのコイル13,14のすべてのコイル範囲は巻わ
く11の表面12に配置されている。図1に示された位
置では、一方の方向に延びる範囲13a若しくは14a
と、戻り範囲13b及び14bとが示されている。図1
は、図2のI−I線に沿った巻わくの断面図である。コ
イル13,14を巻わく11の表面12に配置すること
ができるようにするために、表面12には溝15が配置
されている。これらの溝15は、方形又は楕円形の形状
を有しており、周方向に延びる2つの範囲はほぼ100
°の角度範囲を有している。これらの溝15内にはコイ
ル13,14が配設されている。このコイルは特に有利
にはワイヤコイルである。溝の縁部には多数のフック1
6が形成されており、これらのフック16は突起部17
によってコイル13,14をほぼ覆っているので、これ
らのコイル13,14は溝15から滑り出たり又は場合
によってはフック16から抜け出たりすることはない。
【0008】図3及び図4には、図1に示した実施例の
変化実施例が示されている。この変化実施例において
は、巻わく11の表面12に半径方向でフック16aが
突き出ていて、このフック16aにコイル13,14が
巻き付けられている。また、図3及び図4には、コイル
13,14のワイヤがどのように接触接点18に配置さ
れていて、フック16aに巻き付けられているかが示さ
れている。コイルのワイヤは、直径方向で互いに向き合
って配置されたフック16aに巻き付けられていて、そ
の突起部17の下側を貫通案内されて、再び他方のフッ
クに戻し案内されているので、互いに平行にほぼ隣接し
て延びる、コイル13,14の範囲20,21が形成さ
れる。もちろん、ワイヤを数回に亙って往復案内させ
て、互いに隣接する多数の範囲を形成することも可能で
ある。この範囲を偶数、特に2つ配置することによっ
て、生ぜしめられた測定値の温度による変化を非常に良
好に補償することができる。コイルは互いに多数回巻き
付けることができる。各コイルのワイヤ端部は再び接点
19に接続される。図2に示されているように溝15内
にコイル13,14が配置されていれば、フック16と
突起部17とは、溝内でコイルを確実に配置するために
役立つ。コイル13,14を十分に固く巻き付ければ、
フックは省くことができる。すべての場合において、コ
イル13,14の範囲20,21は、巻わく11の表面
に対して常に平行に巻き付けられている。
【0009】測定信号を得るために、巻わく11の周囲
に巻わく11に対して小さい間隔を保って導電性の(強
磁性の及び/又は非強磁性の材料)又は強磁性の材料よ
り成る測定部22が配置されている。この測定部22
は、スリーブ状セグメントとして構成されていて、周方
向で見て巻わくのほぼ半周を覆っている。この測定部の
本来の大きさは、測定しようとする角度範囲及び測定コ
イルとしてのコイル13,14の長さに基づいている。
測定部21の軸方向長さdは有利には少なくとも、2つ
のコイル13,14の幅と、コイル13,14の間に形
成された巻わく11の範囲の幅とを足した寸法を有して
いる。測定部22は円板状の又は棒状の支持体23を介
して軸24(この軸24の回転運動が規定される)に接
続されている。しかしながら軸24は図示していない構
成部材とも接続することができるので、この構成部分の
回転運動も検出することができる。この測定装置は、内
燃機関のスロットルバルブ位置を検出するために使用す
ると特に有利である。
【0010】測定部22は、2つのコイル13,14を
同一の周面で覆うように構成されている。これによって
両回転方向で測定を行うことができる。センサ10は誘
導式原理及び/又は渦電流式原理で作業し、いずれの場
合でもコイル13,14には交流電流が供給される。測
定するために、測定部22が巻わく11の周囲を巡って
回転せしめられるか若しくは所望の角度範囲だけ移動さ
れるようになっている。これらのコイル13,14にお
いて交流磁場が生じ、この交流磁場が測定部の金属(例
えばアルミニウムより成る)表面において渦電流を生ぜ
しめる。この場合、磁場にさらされる測定部22の面が
大きければ大きいほど、より多くの渦電流が生ぜしめら
れることになる。また、生ぜしめられた渦電流の大きさ
は測定部22の使用された材料及び、測定部22の表面
に対するコイル13若しくは14の間隔に基づいてい
る。測定部22で生ぜしめられた渦電流によってコイル
−交流抵抗が変えられ、これによって測定信号が生ぜし
められるようになっている。コイルインダクタンスも一
緒に低下せしめられるので、このインダクタンス変化も
測定信号を得るために使用される(コイルインダクタン
ス評価方法)。測定部22が回転運動せしめられると、
コイル13若しくは14に配属された測定部22の表面
はそれぞれ逆に変化する。これによって、コイル13に
配属された測定部22の表面は例えば、他方コイル14
に対して減少された減少分と同じ程度だけ大きくなる。
2つのコイル13,14は、コイル交流−抵抗−評価方
法においてはたとえばホワイトストーンのセミブリッジ
回路(Wheatston'schen Halb-brueckenschaltung)で接
続されている。これによって、コイル13,14内に生
じる互いに逆向きに作用する測定エラーが補償される。
2つのコイル13,14の2つの平行な範囲20,21
によって、例えば温度の変動によって惹起される同じコ
イル内での測定エラーが補償される。もちろん、巻わく
の表面に直径方向で互いに向き合う2つのコイルを配置
するだけでなく、多数のコイルを配置することも可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例による測定装置の、図2のI
−I線に沿った縦断面図である。
【図2】巻わくの側面図である。
【図3】別の実施例による測定装置の縦断面図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 センサ、 11 巻わく、 12 表面、 1
3,14 コイル、 13a,13b,14a,14b
範囲、 15 溝、 16,16a フック、17
突起部、 18 接触接点、 19 接点、 20,2
1 範囲、 22 測定部、 23 支持体、 24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 巻わく(11)に取り付けられたセンサ
    コイル(13,14)によって、回転角度を規定するた
    めの測定装置であって、前記センサコイル(13,1
    4)のインダクタンス値及び交流抵抗値が、導電性及び
    /又は強磁性の範囲より成るスリーブ状の測定部(2
    2)の、センサコイル(13,14)に配属された範囲
    の大きさを相対的に変えることによって変えられるよう
    になっている形式のものにおいて、少なくとも1つのコ
    イル(13,14)が、巻わく(11)の、前記測定部
    (22)に向けられた側に配置されたワイヤコイルであ
    って、少なくとも1つのコイル(13,14)が、周方
    向でしかも巻わく(11)の表面に対して平行に延びる
    多数の範囲を有しており、これらの範囲がフック(1
    6)の箇所でコイル(13,14)の巻き方向を変える
    ようになっていることを特徴とする、回転角度を規定す
    るための測定装置。
  2. 【請求項2】 巻わく(11)の表面に多数の溝(1
    5)が形成されていて、これらの溝(15)内にコイル
    (13,14)が配置されている、請求項1記載の測定
    装置。
  3. 【請求項3】 前記フック(16)が、コイル(13,
    14)を覆う複数の突起部(16)を有している、請求
    項1又は2記載の測定装置。
JP5079832A 1992-04-07 1993-04-06 回転角度を規定するための測定装置 Pending JPH0618211A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4211614.7 1992-04-07
DE4211614A DE4211614C2 (de) 1992-04-07 1992-04-07 Meßeinrichtung zur Bestimmung eines Drehwinkels

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Publication Number Publication Date
JPH0618211A true JPH0618211A (ja) 1994-01-25

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ID=6456269

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JP5079832A Pending JPH0618211A (ja) 1992-04-07 1993-04-06 回転角度を規定するための測定装置

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DE (1) DE4211614C2 (ja)

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DE4211614C2 (de) 1994-04-21
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