Patent DE-102017203676-B4 (DE)
Title: Magnetischer absoluter Positionssensor
Inventor: MEHNERT WALTER
IPC: G01B7/30
Filed: 2017-03-07
Granted: 2023-11-23
Abstract: Positionssensor (1000) zum Bestimmen der Anzahl sich wiederholender Bewegungsabläufe eines Gegenstandes und der präzisen Stellung des Gegenstandes in Bezug auf eine Referenzstellung, wobei der Positionssensor (1000) aufweist:ein Wiegandmodul (1100), das aus einem Wieganddraht (1101) mit einer den Wieganddraht (1101) umschließenden Spule aufgebaut ist;einen magnetischen Zwischenspeicher (MZ);ein erstes Sensorelement (a bis d);eine Verarbeitungselektronik (3100, 3200), die eingerichtet ist, ein von dem ersten Sensorelement (a bis d) ausgegebenes Ausgangssignal und eine in dem magnetischen Zwischenspeicher (MZ) gespeicherte Information auszuwerten oder zu bestimmen, wobei der magnetische Zwischenspeicher (MZ) durch ein mit der Verarbeitungselektronik (3100, 3200) verbundenes Hallelement (HM) ausgelesen wird; undeine Permanentmagnetanordnung (1200), die relativ zu dem Wiegandmodul (1100) in einer Richtung sowie einer zu der einen Richtung entgegengesetzten Richtung bewegbar ist, wobei die Permanentmagnetanordnung (1200) eingerichtet ist, an dem Gegenstand derart angeordnet zu werden, dass die Permanentmagnetanordnung (1200) die sich wiederholenden Bewegungsabläufe zusammen mit dem Gegenstand durchführt; wobeibei Bewegung der Permanentmagnetanordnung (1200) in der einen Richtung die Spule des Wiegandmoduls (1100) einen Spannungsimpuls erzeugt, wenn sich ein Nordpol oder ein Südpol der Permanentmagnetanordnung (1200) an einer ersten Position befindet, und bei Bewegung der Permanentmagnetanordnung (1200) in der entgegengesetzten Richtung die Spule des Wiegandmoduls (1100) den Spannungsimpuls erzeugt, wenn sich der Nordpol oder der Südpol der Permanentmagnetanordnung (1200) an einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Position befindet;bei Bewegung der Permanentmagnetanordnung (1200) die Magnetpole der Permanentmagnetanordnung (1200) den magnetischen Zwischenspeicher (MZ) passieren, sodass der magnetische Zwischenspeicher (MZ) Information speichert, die angibt, ob der Nordpol oder der Südpol der Permanentmagnetanordnung (1200) den magnetischen Zwischenspeicher (MZ) zuletzt passiert hat;in einem autonomen Modus, in dem der Positionssensor (1000) nicht mit Fremdenergie versorgt wird, die Verarbeitungselektronik (3100, 3200) mit Energie versorgt wird, die von dem Wiegandmodul (1100) geliefert wird;die Verarbeitungselektronik (3100, 3200) eingerichtet ist, nach Feststellen des von dem Wiegandmodul (1100) ausgegebenen Spannungsimpulses, durch das Auswerten des Ausgangsignals des ersten Sensorelementes (a bis d) einen Wert, der der Anzahl sich wiederholender Bewegungsabläufe der Permanentmagnetanordnung (1200) entspricht, zu ermitteln;in einem nicht-autonomen Modus, in dem der Positionssensor (1000) mit Fremdenergie versorgt wird, die Verarbeitungselektronik (3100, 3200) ferner eingerichtet ist, durch das Auswerten des Ausgangssignals entweder des ersten Sensorelementes (a bis d) oder eines zweiten Sensorelementes (A bis D), welches unterschiedlich ist zu dem ersten Sensorelement (a bis d), kontinuierlich Stellungsinformation über die präzise Stellung der Permanentmagnetanordnung (1200) in Bezug auf die Referenzstellung zu erhalten, die Stellungsinformation mit dem ermittelten Wert zu kombinieren und die kombinierte Information auszugeben; undwenn die Fremdenergieversorgung nach einem Wegfall wieder hergestellt wird, das Kombinieren der Stellungsinformation mit dem ermittelten Wert unter Berücksichtigung der in dem magnetischen Zwischenspeicher (MZ) gespeicherten Information erfolgt.