[发明专利]用于对借助非接触式传输实现旋转部件与固定部件间信号和能量传输的旋转组件测量温度或其它物理量的装置

权利要求书

1.一种用于测量温度或其它物理量的装置，其中通过非接触式传输实现系统的旋转机械元件(1)与固定部件(5)之间的信号和能量的传输，其中信号的所述非接触式传输借助电容性耦合实现，并且电力的非接触式传输借助电感性耦合实现，其中所述装置包括：

电子测量模块(3)，其位于所述旋转机械元件(1)上，所述测量模块(3)能够处理来自被附接到所述旋转元件(1)的一个或多个温度传感器_1-n(2)的信号，其中所述温度传感器_1-n(2)被线连到所述电子测量模块(3)；以及

固定接收电子模块(4)，其被设置在所述系统的所述固定部件(5)上，所述元件(1)相对于所述固定部件旋转；

所述电子测量模块(3)包括发射电极对(8)，该发射电极对被设置用于差分电容信号发射，其中所述固定接收电子模块(4)包括接收电极对(14)，该接收电极对被设置用于在时段T_mj中对从所述发射电极(8)发送的信号进行差分电容信号接收，在所述时段期间，所述测量模块(3)和(4)相互电容性和电感性耦合，

所述装置的特征在于

所述电子测量模块(3)被设置在所述旋转元件(1)的表面的一部分上，其中所述表面的所述一部分在工作条件期间相对于所述旋转元件(1)的其它部分达到最低温度，所述电子模块(3)具有不会干扰所述旋转机械元件(1)的功能的尺寸，所述电子模块(3)包括：

-一个或多个FM调制器(6)；差分驱动电路(7)，所述差分驱动电路借助差分电容性耦合控制用于信号发射的发射电极(8)；

-一个或多个接收线圈(9)，其用于从由所述固定电子模块(4)产生的磁场收集用于所述测量模块(3)的供电的能量，其中所述接收线圈(9)被设置在所述发射电极(8)直接下方；

-电源电路(10)，其用于为所述测量模块(3)提供电力供应；以及

-电容器(11)，其在所述电子测量模块(3)和所述固定电子模块(4)不相互磁耦合期间提供电力供应。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子测量模块(3)的面积在1cm²至20cm²的范围内，高度在5至20mm的范围内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述模块(3)和(4)相互电容性耦合时，通过使用其间存在电容C₁₁和C₂₂的所述电极对(8)和(14)，借助差分电容性耦合实现信号传输，其中所述发射电极对(8)由包含测量信息的差分信号驱动，所述测量信息通过由电容C₁₁和C₂₂定义的电容网络被发送到接收侧，并且所接收的差分信号在所述系统的所述接收侧的对应电极对(14)上被检测。

4.根据权利要求1至3所述的装置，其特征在于，所述FM调制器(6)的每个输出被连接到多路复用器(19)的输入或模拟求和电路(21)的输入，或者，每个所述温度传感器(2)通过模拟多路复用器(19)被连接到单个FM调制器(6)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，定时电路(20)被连接到多路复用器(19)，所述多路复用器(19)在时隙T_K中选择信道_1-n中的一个，在时隙T_k中调制信号从该信道被发送到所述差分驱动电路(7)。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，多个FM调制器(6)的输出被连接到模拟求和电路(21)的输入，其中来自所述求和电路(21)的输出信号在不在时间上被多路复用的情况下进一步被转发到所述驱动电路(7)，所述输出信号的频谱包含每个所述FM调制器(6)的所有频率分量的贡献。

7.根据权利要求4、5和6所述的装置，其特征在于，每个FM调制器(6)表示一信道_1-n，其中每个信道_1-n被分配一单独的中心参考频率f_1-n。