[发明专利]感应传感器

说明书

为了使感应传感器不易受外部电磁场影响，传感器线圈(3)被设计以便具有连接至其的第一绕组部分(6a)和第二绕组部分(6b)，第一绕组部分(6a)和第二绕组部分(6b)被以相反的方向缠绕并且第一绕组部分(6a)连接至第一线圈端子(5a)且第二绕组部分(6b)连接至第二线圈端子(5b)。

本发明涉及一种包括具有两个线圈端子的传感器线圈和连接至这两个线圈端子的传感器评估单元的感应传感器、以及这种传感器在监视缆车系统的缆索的位置中的用途。

非接触式感应传感器通常被用于距离测量。在该情形中，传感器可以被设计为邻近度传感器，该邻近度传感器从距离被测量对象的传感器的一定距离起工作，或者距离所述对象的距离也可以由所述传感器输出为一个值。这种传感器通常被用来监视机器和系统中的特定功能性。

感应传感器使用线圈来生成电磁场，该电磁场受被测量对象的影响。该影响可以使用测量技术来记录和评估。一个示例性实施例是被设计为涡电流传感器的感应传感器。在该情形中，振荡器生成从传感器的活跃表面发出的电磁交变场。活跃表面附近的每个导电对象中的涡电流取决于对象距离活跃表面的距离而被感应出，该涡电流从振荡器汲取能量且可被检测为线圈输入处的功率损耗。

感应传感器的一种特定应用是监视缆车系统的循环牵引缆索的位置。牵引缆索经由辊轮组(roller battery)的辊轮沿缆车支架上的路线被引导。牵引缆索相对于辊轮组的辊轮的位置可以使用感应传感器来监视。在这么做时，既可标识牵引缆索的侧向偏斜(其可指示例如牵引缆索从辊轮弹出)，又可标识距离辊轮的旋转轴的不足的距离(其可指示例如当辊轮被卡住时牵引缆索正侵入辊轮的行进表面)。监视缆索的位置是缆车系统的重要安全功能，并且可导致运输速度中的降低或导致缆车被迫关闭。当监视缆索的位置时，牵引缆索(其被设计为钢缆)被用作待测量对象，并且传感器被布置以便在牵引缆索的区域中是静止的。该应用需要感应传感器的高灵敏度，以便能够以足够的准确度检测缆索的位置。

这种感应传感器的缺点在于，传感器附近的每个外部(电)磁交变场在传感器的线圈中感应出电压。当然，从外部施加的这种过电压也干扰测量。除此之外，传感器当然还必须具有足够的过电压电阻。传感器附近的无线电波将仅感应低电压，并将主要对测量产生负面影响且降低测量的灵敏度。然而，如果雷电击中缆车的牵引缆索，则这会在牵引缆索中创建电流，由此在牵引缆索周围生成强磁场。这种雷电电流可导致非常高的电压注入传感器的线圈中。研究表明，在典型的雷电电流的情况下，几千伏的感生电压可能在线圈的出口处出现。这些高电压可损坏线圈和/或损坏后续的传感器电子设备。

当然，可以在传感器中实现电子雷电保护或防过电压保护，但这反过来干扰了测量电路并因而限制了传感器的灵敏度。

因此，本发明解决的问题是提供一种不易受外部电磁场影响的感应传感器。

该问题通过以下来解决：传感器线圈被设计以便具有连接至其的第一绕组部分和第二绕组部分，第一绕组部分和第二绕组部分被以相反的方向缠绕并且第一绕组部分连接至第一线圈端子且第二绕组部分连接至第二线圈端子。借助于以相反的方向缠绕，在绕组部分中感生的电压至少部分地彼此补偿，且因此仅低的过电压或无过电压可能在线圈端子处出现。这不干扰或仅轻微干扰测量，使得测量的高灵敏度可被达成。同样，不需要针对防止由外部电磁场引起的过电压的过电压保护的进一步措施，这些进一步措施可能干扰测量电路。这意味着还可以保护传感器免受非常高的外部电磁场(诸如举例而言，可在雷电电流通过导体的情况下发生)的影响。因此，这种传感器尤其适合于户外应用。因此，对这种传感器而言尤其有利的应用是在缆车系统中的用途，例如用于监视牵引缆索的位置。

在一个简单的实施例中，传感器线圈被以八字形连续地缠绕。这种传感器线圈尤其容易制造。

以下传感器线圈是尤其有利的：该传感器线圈包括第一单线圈作为第一绕组部分，该第一单线圈与作为第二绕组部分的第二单线圈串联连接。借助于该实施例，传感器线圈的各个个体绕组之间的高微分电压可被避免，这降低了电压击穿的风险。