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Europäisches Patentamt

Drehstellungssensorsystem | Rotary position sensor system

Patentnummer:DE102008058650B4
IPC Hauptklasse:G01B002122
Anmelder:
Erfinder:
Anmeldung:22.11.08
Offenlegung:22.11.08
Patenterteilung:10.06.21

Abstract / Hauptanspruch
Drehstellungssensorsystem für ein drehbares Begrenzungselement (6) einer beweglichen Vorrichtung,
mit einem drehbaren Begrenzungselement (6),
mit einem ring- oder scheibenförmigen Kodierelement (5) und mit einem Sensor (7), wobei das Kodierelement (5) und der Sensor (7) durch Drehung des Begrenzungselements (6) gegeneinander bewegbar sind, und mit einer Auswerteschaltung (11) zur Bestimmung der Drehstellung (A, B, C) des Begrenzungselements (6),
wobei das Kodierelement (5) Kodierungssektoren (a, b, c, d) mit abwechselnden digitalen Kodierungen aufweist,
wobei der Sensor (7) bei einer Drehbewegung relativ zum Kodierelement (5) die Kodierung der Kodierungssektoren (a, b, c, d) und/oder die Änderung der Kodierung an einem Übergang zwischen Kodierungssektoren (a, b, c, d) erkennt und als digitale Information an die Auswerteschaltung (11) gibt,
wobei zumindest einer der Kodierungssektoren (d) einen kleineren Winkelbereich (d*) belegt als die anderen Kodierungssektoren (b), die die gleiche Kodierung aufweisen,
wobei die Auswerteschaltung (11) aus dem zeitlichen Abstand der Übergänge zwischen den Kodierungssektoren den Kodierungssektor (d) mit dem kleinsten belegten Winkelbereich (d*) von den Kodierungssektoren (b) mit größeren belegten Winkelbereichen (b*) unterscheidet,
wobei die Auswerteschaltung (11) den Übergang zwischen dem kleinsten Kodierungssektor (d) zu einem benachbarten Kodierungssektor (a, c) als Synchronisationssignal (12) erfasst,
und wobei die Auswerteschaltung (11) nach Erfassung des Synchronisationssignals (12) die nachfolgend vom Sensor (7) erfassten Kodierungssektoren unter Berücksichtigung der bekannten oder erfassten Drehrichtung der Drehbewegung mitzählt und daraus den aktuell erreichten Drehstellungsbereich (A, B, C) des Begrenzungselements (6) bestimmt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kodierelement (5) genau vier Kodierungssektoren (a, b, c, d) mit abwechselnden Kodierungen aufweist,
dass Kodierungssektoren (d, b) mit gleicher Kodierung den kleinsten und den größten Winkelbereich (d*, b*) des Kodierelements (5) belegen,
dass das drehbare Begrenzungselement (6) durch einen Aktuator (8) angetrieben wird, dessen Winkelgeschwindigkeit zwischen einem unteren Grenzwert (ω min) und einem oberen Grenzwert (ωmax) schwanken kann, und
dass das Verhältnis b*/d* zwischen dem vom größten Kodierungssektor (b) belegten Winkelbereich (b*) zu dem vom kleinsten Kodierungssektor (d) belegten Winkelbereich (d*) größer ist als das Verhältnis ω max/ωmin von maximaler Winkelgeschwindigkeit (ωmax) zu minimaler Winkelgeschwindigkeit (ωmin) des Aktuators (8).

Rotary position sensor system for a rotatable limiting element (6) of a movable device,
with a rotatable limiting element (6),
with an annular or disk-shaped coding element (5) and with a sensor (7), the coding element (5) and the sensor (7) being movable relative to one another by rotating the limiting element (6), and with an evaluation circuit (11) for determination the rotary position (A, B, C) of the limiting element (6),
wherein the coding element (5) has coding sectors (a, b, c, d) with alternating digital codings,
wherein the sensor (7) detects the coding of the coding sectors (a, b, c, d) and / or the change in the coding at a transition between coding sectors (a, b, c, d) during a rotary movement relative to the coding element (5) and as digital information to the evaluation circuit (11),
wherein at least one of the coding sectors (d) occupies a smaller angular range (d *) than the other coding sectors (b) which have the same coding,
the evaluation circuit (11) distinguishing the coding sector (d) with the smallest occupied angular range (d *) from the coding sectors (b) with larger occupied angular ranges (b *) from the time interval between the transitions between the coding sectors,
wherein the evaluation circuit (11) detects the transition between the smallest coding sector (d) to an adjacent coding sector (a, c) as a synchronization signal (12),
and wherein the evaluation circuit (11), after the synchronization signal (12) has been recorded, counts the coding sectors subsequently recorded by the sensor (7), taking into account the known or recorded direction of rotation of the rotary movement, and from this counts the currently reached rotary position range (A, B, C) of the limiting element (6 ) certainly,
characterized,
that the coding element (5) has exactly four coding sectors (a, b, c, d) with alternating codings,
that coding sectors (d, b) with the same coding occupy the smallest and the largest angular range (d *, b *) of the coding element (5),
that the rotatable limiting element (6) is driven by an actuator (8), the angular speed of which is between a lower limit value (ω min) and an upper limit value (ωMax) can fluctuate, and
that the ratio b * / d * between the angular range (b *) occupied by the largest coding sector (b) and the angular range (d *) occupied by the smallest coding sector (d) is greater than the ratio ω Max/ ωmin of maximum angular velocity (ωMax) to the minimum angular velocity (ωmin) of the actuator (8).

DE102008058650B4


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