[发明专利]检测运动构件的运动的磁性测量装置和对应的传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1前序部分所述的用于检测运动构件的运动的磁性测量装置和根据独立权利要求6前序部分所述的用于检测运动构件的运动的传感器装置。

背景技术

在文献DE 10 2009 055 104 A1中描述了一种用于在平移运动的构件处检测位移的磁场传感器装置。在所描述的磁场传感器装置中，在运动构件处磁性系统的磁场的空间分量的方向沿着待检测的位移发生变化，从而可相应地探测其相对于位置固定的传感器的位置。在线性的且可在另一自由度中运动的构件处存在至少一个磁体作为磁性系统的组成部分，至少一个对置的位置固定的对磁场敏感的传感器以预定的距离被分配给所述至少一个磁体。

在文献DE 10 2007 024 867 A1中描述了一种用于无接触地检测旋转角度的测量装置。所描述的测量装置包括第一主体，磁体以相对于旋转轴线具有径向距离的方式布置在该第一主体上，并且测量装置包括第二主体，其具有用于产生测量信号的对磁场敏感的元件。在此，对磁场敏感的元件和磁体在第一和第二主体之间相对运动时相对于相对运动的圆形轨道切向地布置，其中，磁体在相对于旋转轴线垂直于径向方向上布置的平面中径向地被磁化或极化。

在文献DE 10 2008 020 153 A1中描述了一种角度检测装置。所描述的装置包括：具有至少一个磁性北极区域和至少一个磁性南极区域的旋转元件，北极区域和南极区域交替地围绕旋转中心布置；具有磁性板和检测元件的磁场检测区段，检测元件检测在垂直于磁性板的方向上的磁性分量大小；确定旋转元件的旋转角度的计算单元。磁场检测区段布置成，磁性板垂直于第一方向定向，磁场强度在该第一方向上最大，其中，磁场检测区段检测在第一方向上和第二方向上的磁性分量的大小，第二方向相应于这样的方向，即，磁性的北极区域和南极区域在周向上布置在该方向上。

发明内容

相对地，根据本发明的具有独立权利要求1所述特征的用于检测运动构件的运动的磁性测量装置和根据本发明的具有独立权利要求6所述特征的用于检测运动构件的运动的传感器装置具有的优点是，借助于屏蔽元件使杂散磁场的影响最小化。

本发明的实施方式以有利的方式使屏蔽元件能够简单地集成到现有设计中，从而不需要额外的安装体积。

本发明的核心在于，使用由铁磁性材料或导磁性材料制成的屏蔽元件。该屏蔽元件布置成，其至少部分地包围检测磁场的至少一个传感器元件和/或产生磁场的至少一个磁体。由此，例如可设置不仅包围所述至少一个传感器元件而且也包围所述至少一个磁体的屏蔽元件。替代地，可设置包围所述至少一个传感器元件或所述至少一个磁体的屏蔽元件。此外，可设置两个屏蔽元件，其中，第一屏蔽元件包围所述至少一个传感器元件并且第二屏蔽元件包围所述至少一个磁体。由此，可保护通过所述至少一个磁体的磁场产生和/或通过所述至少一个传感器元件对所产生的磁场的的检测不受外部磁场干扰并提高测量精度。本发明的实施方式不仅可用于检测旋转运动的构件的旋转角度而且可用于检测平移运动的构件的位置。

本发明的实施方式提供了用于检测运动构件的运动的磁性测量装置，其包括至少一个永磁体和用于检测至少一个磁性参数的至少一个传感器元件。该至少一个永磁体和至少一个传感器元件以可相彼此运动的方式彼此间隔地布置，其中，运动构件的运动引起所检测的至少一个磁性参数的变化，该参数可被评估以获得运动构件的旋转角度和/或位置。根据本发明设置至少一个屏蔽元件，其由导磁性材料制成并且布置成至少部分地包围所述至少一个永磁体和/或所述至少一个传感器元件。为了改变所获得的至少一个磁性参数，至少一个传感器或至少一个磁体与可动的构件相连接。

根据本发明的磁性测量装置优选地应用在用于检测运动构件的运动的传感器装置中，该传感器装置包括测量值发送器和测量值接收器。

通过在从属权利要求中阐述的措施和改进方案，可以有利地改善在独立权利要求1中给出的用于检测运动构件的运动的磁性测量装置和在独立权利要求6中给出的用于检测运动构件的运动的传感器装置。

在根据本发明的传感器装置的有利设计方案中，至少一个屏蔽元件例如可实施成具有圆形横截面或有棱角的横截面的框架或U形件或空心体。实施成框架的至少一个屏蔽元件可实施成封闭的或具有间隙的。框架例如可通过压制或焊接封闭。间隙例如可具有直的或阶梯形的或倾斜的或锯齿形的轮廓。在此，间隙的轮廓优选地如此选择，使得框架在运输期间不会相互钩住。为了与传感器设计方案的结构要求相匹配，所述至少一个屏蔽元件也可实施成任意其它几何形状。由此，所述至少一个屏蔽元件例如也可实施成盆形件或罩。