[实用新型]传感器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于探测机器加工设备中的对象的传感器布置。

背景技术

在现有技术中，参阅第DE102011017761A1号专利文献，使用一种传感器来检测电场。

此外，参阅第DE19928557A1号专利文献，包括感应产生的磁场。

其次，还参阅第DE102007002221A1号专利文献，包括借助检测磁场强度进行位置检测，采用带极对的动磁以及两个磁传感器。

迄今为止，人们利用周期性磁性标尺与长度适配的磁传感器来探测机器加工设备中的对象，所述磁传感器检测磁场方向或场强。这些磁传感器可能只是结合标尺的固定周期长度来使用。作为替选，还能这样使用磁传感器，可在x分量与y分量的交点测量磁场方向/场强，例如角度传感器。通常，长度适配的磁传感器业已提供正弦及余弦曲线形模拟信号。采用反正切插值法，通过ASIC或μ控制器，确定位置值。信号分布曲线会在一定程度上严重受限于标尺的几何形状，诸如杆长或尺厚。这就在某种程度上明显降低了所确定的位置值的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种传感器装置，通过使其迎合适应用户的需求，该传感器装置能够实现测量精度的提高。该传感器装置经历较长的时间后仍能自给且无需维修保养。

本实用新型用以达成上述目的的解决方案为一种传感器装置，用于探测机器加工设备中的对象，其中将第一磁传感器布置于壳体内，其中，在壳体内还布置有另一磁传感器，并且第一磁传感器到另一磁传感器的距离适配于所用标尺的刻度。

本实用新型用以达成上述目的的解决方案如此得以实现，即在传感器装置中布置第一磁传感器及另一磁传感器，例如TMR传感器、AMR传感器或GMR传感器。优选地，存在永磁体。

根据本实用新型的用于探测机器加工设备中的对象的传感器装置包括壳体内的第一磁传感器。此外，在该壳体内还布置有另一磁传感器。所述第一磁传感器到所述另一磁传感器的距离适配于所使用的标尺的刻度。这具体表示，所述标尺包括周期性磁化刻度。

TMR传感器(隧道磁阻)本身具有较强的输出信号，而无需再将该信号放大。所述TMR传感器具有极高的稳定性，仅耗极少的电量，并且分别有针对方向检测的正弦及余弦输出。此外，在所述磁性标尺与所述传感器之间的气隙大小有所变化时，存在高度的容错性。这一点能够实现灵活的应用范围。

AMR传感器(各向异性磁阻传感器)在传感器与磁性标尺之间的气隙也相对较大时同样具有很高的测量精度。耗电量低，与此同时，即便在-40 ℃至+150℃之间的温度波动下也能给予完整的功能性。磁滞的程差可忽略不计。AMR传感器包含两个惠斯通测量电桥并且同样包含正弦和余弦输出。

此外，根据测量的要求，还可使用GMR传感器(巨磁阻)。有别于其他磁阻方法，此处的工作模式在于，在超薄的层级系统中利用到电子自旋效应，这种效应使传导机制发生改变。

视用户关于待进行的测量具有哪些要求以及哪些测量条件适用，将相应最有利的磁传感器类型用于传感器单元中。在此情形下，还通过用户定义的方式来确定各个磁传感器相互之间可单独限定的距离。

所述磁传感器布置成彼此间相距由用户定义的特定距离。通过使用一个以上的磁传感器，与仅具一个磁传感器的系统相比，测量精度显著提高。另外，TMR、AMR或GMR传感器的极具成本效益且仅需很少的电量。

所述磁传感器在所述传感器装置中的距离可为0.5mm至50mm之间。该距离个别地根据用户的预设需求和要求来确定。通过以特定距离来布置第一磁传感器及另一磁传感器，能够反应出不同的磁性标尺。举例而言，通过所述磁传感器相互之间距离的可定义性，除公制度量系统之外，还可将英美制度量系统考虑在内。在此，多数情况下可省除易发生误差的换算。按照标尺，使用单独适配的传感器装置。

除第一磁传感器及另一磁传感器之外，在所述传感器装置中还集成有显示器。确切而言，所述第一磁传感器及所述另一磁传感器布置于壳体内。所述显示器是LCD。其有利之处在于，LCD成本低廉、耗电量极少且工作稳定。

此外，所述传感器装置还包括显示电子器件，其将自所述磁传感器传送的数据换算成在所述显示器上显示的值。

所述磁敏传感器、所述显示电子器件以及所述显示器与同样集成于所述传感器装置内的商用标准的电池相连接。这就确保了所列构件在若干年内的供电。由此不必设置额外的电源。这就简化了机器加工设备中的安装和拆卸并且使传感器装置能够自给自足。