[发明专利]包括提供幅度不同的信号的传感区域的传感器

说明书

技术领域

本发明涉及伪正弦信号传感器以及装备有这种传感器的轴承。

背景技术

本发明特别适用于确定诸如轴承的转动件相对于所述轴承的固定件的位置或转速之类的角数据的领域。    

从文件FR-A1-2 792 403中已知，为此使用了能发送伪正弦信号的编码器和包括多个成直线地同等分布的传感元的传感器，这些传感元各能提供一个表示编码器所发送的信号的信号S_i。这个文件还预期将这些信号S_i组合以形成两个幅度相同的正交信号来表示转动件相对于固定件的角位置。

本发明还适用于测量变形，例如在文件FR-A1-2 869 980中所揭示的那样，通过组合各传感区域所提供的信号形成幅度相同的正交伪正弦信号。

在这两种应用中，现有技术预期给来自传感区域的信号施加可变的增益，以便能提供幅度相同的信号。此外，这些实施例还使得可以改善所提供的信号的质量，特别是通过执行空间滤波以及通过减小传感器对定位误差或对编码器性能缺陷的敏感度。

这种通过电子放大器执行的放大特别是例如具有以下缺点：

●噪声也得到放大，因此信噪比没有改善；

●放大器特定的噪声将添加到信号上；以及

●可达到的增益范围受放大器电源电压的限制。

此外，在对必须与不放大的信号组合的信号执行放大时，对于这两个信号来说信噪比将是不同的，这会限制所关联的设备的性能水平。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种传感器，特别是通过将这种传感器的传感区域配置成能不需要对所提供的信号进行电子放大，来减轻这些缺点。

为此，按照第一方面，本发明提出了一种伪正弦信号传感器，所述传感器包括多个传感区域，每个传感区域能提供一个表示要检测的信号的信号S_i，这些传感区域配置成对于同一个检测信号至少有一个传感区域提供幅度与另一个传感区域所提供的信号的幅度不同的信号S_i。

按照第二方面，本发明提出了一种装备有这样的传感器的轴承，所述轴承包括一个固定件和一个转动件，其中，提供伪正弦位置信号的编码器与转动件相互连接，而传感器与固定件相互连接，使得这些传感区域配置在编码器所发送的信号的读取距离内。

按照第三方面，本发明提出了一种装备有这样的传感器的耐摩轴承，所述轴承包括一个固定件和一个转动件，在它们之间配置有滚动体，以便使它们能够相对转动，引起伪正弦变形信号，其中这些传感区域与一个构件相互连接以检测所述伪正弦信号。

附图说明

从下面结合附图所作的说明中可以更清楚地看到本发明的其他特征和优点，在这些附图中：

图1a-1c分别示出了第一实施例在配置传感器的传感元以形成提供幅度特定的信号的传感区域方面的三个可选方案；

图2a-2b示出了设计成能提供两个幅度相同的正交信号的传感器的第二实施例的两个可选方案。

具体实施方式

本发明涉及伪正弦信号传感器，所谓伪正弦信号为任何本来是正弦的、至少部分能用正弦曲线正确近似的信号。

为此，传感器包括多个传感区域1，每个传感区域能提供一个表示被检测的信号的信号S_i。

按照两种具体应用，伪正弦信号是转动件相对于固定件的角位置信号，或者是构件的周期性变形信号。

在第一种应用中，特别是在文件FR-A1-2 792 403中所预期的，该信号可以用一个多极磁编码器发送。事实上，通过将这种编码器与转动件相互连接，所发送的信号是伪正弦性质的，随着所述编码器相对于传感器的角位置而改变。为了检测该磁伪正弦信号，传感区域1可以包括特别是霍尔效应传感器或磁阻器。

在第二种应用中，特别是在文件FR-A1-2 869 980中所预期的，该信号由构件的周期性变形引起，传感区域1是配置在所述构件上的应变仪。具体地说，应变仪可以是电阻性的、声表面波型的或磁型的。

然而，本发明并不局限于这两种具体应用，可以应用于其他类型的伪正弦信号，例如无论是机械、光、热还是声性质的伪正弦信号，为了能感测所使用的信号，传感区域1的性质被相应地选择。