[发明专利]用于电感式位移传感器特别是用于触摸板的检测器电路

说明书

本发明涉及一种用于检测电感式位移传感器(CP)的磁路的电感(Lx)的变化的电路(CD)，其中所述检测器电路(CD)包括：第一触发器(BD1)，其被布置为提供第一信号(U1)以将线圈(BN)充电到阈值电流，该第一信号(U1)包括具有必要的和足够的持续时间(tpw1)的电压脉冲(IP1)，其中第一信号(U1)被施加到线圈(BN)的第一端子；脉冲发生器(GP)，其被配置为提供包括参考脉冲(IP4)的参考信号(U4)；时钟信号发生器(GH)，其被布置为周期性地并且同时地触发充电脉冲(IP1)和参考脉冲(IP4)；第二触发器(BD2)，其被布置为生成在参考脉冲(IP4)的后沿上取得第一信号(U1)的状态的输出信号(U5)。

技术领域

本发明涉及一种用于电感式位移传感器的检测器电路。

背景技术

这种传感器例如用于检测游泳者对被称为触摸板的用于游泳比赛的计时系统的板的压力。该类型的板被固定到游泳池的终点壁上，并且游泳者对触摸板的压力使得板更靠近壁。当传感器检测到该靠近运动时，测量游泳者时间的计时器停止或记录中间时间。

电感式位移传感器通常包括由检测器电路提供的高频交流电流激励的线圈。导电或铁磁的部分与线圈的接近导致在由线圈、部分和将它们分开的空气间隙形成的磁路内的损耗，或/和改变线圈的电感。电路中的损耗的测量或该电感中的变化的测量因此允许识别出部分相对于线圈的位移。

该类型的检测器电路的缺点在于在那里电流持续被消耗。因此，需要一种较低消耗的检测器电路，其允许指示已超过磁路中的损耗阈值或其电感(阈值对应于例如游泳者对触摸板的压力)。

发明内容

本发明的目的是响应上面提出的需要。

为此，本发明涉及一种用于检测电感式位移传感器的磁路的电感变化的电路，其中检测器电路包括：

·第一触发器(flip flop)，其被布置为提供第一信号以将线圈充电到阈值电流，该第一信号包括具有必要的和足够的持续时间的电压脉冲，其中第一信号被施加到线圈的第一端子；

·脉冲发生器，其被配置为提供包括参考脉冲的参考信号；

·时钟信号发生器，其被布置为周期性地并且同时地触发充电脉冲和参考脉冲；

·第二触发器，其被布置为生成在参考脉冲的后沿上取得第一信号的状态的输出信号。

在已知的方式中，电感式位移传感器，更确切地说，可变电感的位移传感器包括集成线圈的固定铁磁部分。当相对于固定部分可移动的铁磁部分靠近固定部分放置时，包括与空气间隙串联的固定部分和可移动部分的磁路闭合。磁路的磁阻等于由固定(f)部分、可移动(m)部分和空气间隙(e)形成的段(segment)的磁阻之和，即L_f/μ₀μ_fS_f+L_m/μ₀μ_mS_m+L_e/μ₀S_e,，其中L表示磁路段的长度，μ为其相对磁导率，S为其截面，并且μ₀为真空的磁导率。因此可以理解，磁路的磁阻与空气间隙的长度(即可移动部分和固定部分之间的间距)成比例地变化。空气间隙越短，磁路的磁阻越低，而线圈的电感越高。

根据本发明并且与现有技术的实践相反，线圈不被高频交流电流激励，而是由充电脉冲串激励。更确切地说，通过第一触发器BD1周期性地向放置在可变磁阻磁路中的线圈施加电压。在将该电压施加到线圈的时刻，线圈中的电流以给定的速率开始增加，其中表示磁路的磁阻，U表示施加的电压，并且N表示线圈匝数。

电感越高，达到固定电流值所需的充电脉冲的持续时间将越长，反之亦然。