DE102013102543A1 - Rotary encoder with low power consumption - Google Patents
Rotary encoder with low power consumption Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013102543A1 DE102013102543A1 DE102013102543.9A DE102013102543A DE102013102543A1 DE 102013102543 A1 DE102013102543 A1 DE 102013102543A1 DE 102013102543 A DE102013102543 A DE 102013102543A DE 102013102543 A1 DE102013102543 A1 DE 102013102543A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- comparator
- counter
- contacting
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/483—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable capacitance detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
- G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
- G01D5/2412—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
- G01D2205/77—Specific profiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
- G01D2205/77—Specific profiles
- G01D2205/777—Whorl-shaped profiles
Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, welche Folgendes umfasst
– einen kapazitiven Drehsensor in Form eines Kondensators, welcher eine erste und eine davon elektrisch isolierte zweite Kontaktierelektrode umfasst, zwischen welchen eine Kapazität gebildet ist, welche in Abhängigkeit eines Drehwinkels eines Aktuators des Drehsensors periodisch variiert,
– einen an den Kondensator gekoppelten Komparator, welcher eine zwischen der ersten und der zweiten Kontaktierelektrode des Kondensators abfallende Ladespannung mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert vergleicht und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs ein Ausgangssignal an einem Ausgang des Komparators ausgibt,
– einen zwischen die erste Kontaktierelektrode und den Ausgang des Komparators gekoppelten Widerstand und
– einen an den Ausgang des Komparators gekoppelten Zähler.The present invention provides an apparatus comprising
A capacitive rotation sensor in the form of a capacitor which comprises a first and an electrically insulated second contacting electrode, between which a capacitance is formed which varies periodically in dependence on a rotational angle of an actuator of the rotary sensor,
A comparator coupled to the capacitor which compares a charging voltage dropped between the first and second contacting electrodes of the capacitor with upper and lower thresholds and outputs an output signal at an output of the comparator based on a result of the comparison;
A resistor coupled between the first contact electrode and the output of the comparator and
A counter coupled to the output of the comparator.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Ventilanordnung und eine elektromechanische Einheit, die jeweils einen kapazitiven Drehsensor aufweisen.The present invention relates to a device, a valve assembly and an electromechanical unit, each having a capacitive rotation sensor.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus dem Stand der Technik sind kapazitive Sensoren bekannt, welche auf Basis der Veränderung der Kapazität eines Kondensators arbeiten. Beispielsweise ist aus der
Nachteilig an den beschriebenen Ansätzen ist es, dass zur Bestimmung der Position eines Objekts eine aufwändige Auswerteschaltung verwendet wird, welche somit einen erhöhten Leistungsbedarf aufweist. Gerade im Zusammenhang mit sog. Energy-Harvesting-Einrichtungen, welche ohne eine zentrale Energieversorgung arbeiten, ist es jedoch wünschenswert, eine Positionsbestimmung mit möglichst geringem Leistungsverbrauch durchführen zu können.A disadvantage of the described approaches is that an elaborate evaluation circuit is used to determine the position of an object, which thus has an increased power requirement. Especially in connection with so-called. Energy Harvesting facilities that operate without a central power supply, it is desirable to be able to perform a position determination with the lowest possible power consumption.
Kurzer Abriss der ErfindungBrief outline of the invention
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Drehgröße, insbesondere eine Umdrehungszahl, eine Winkelgeschwindigkeit, eine Anzahl von Umdrehungen und/oder eine Anzahl von Umdrehungen innerhalb einer Zeitperiode mit geringem Leistungsverbrauch, geringem Hardwareaufwand und einfachem Aufbau zu erfassen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Ventilanordnung gemäß Anspruch 16 sowie eine elektromechanische Einheit gemäß Anspruch 17 gelöst.It is therefore the object of the invention to detect a rotational quantity, in particular a rotational speed, an angular speed, a number of revolutions and / or a number of revolutions within a period of time with low power consumption, low hardware complexity and simple construction. This object is achieved by a device according to
In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit, welche Folgendes umfasst:
- – einen kapazitiven Drehsensor in Form eines Kondensators, welcher eine erste und eine davon elektrisch isolierte zweite Kontaktierelektrode umfasst, zwischen welchen eine Kapazität gebildet ist, welche in Abhängigkeit eines Drehwinkels eines Aktuators des Drehsensors periodisch variiert,
- – einen an den Kondensator gekoppelten Komparator, zum Beispiel einen Komparator mit Mitkopplung, vorzugsweise einen Schmitt-Trigger, welcher eine zwischen der ersten und der zweiten Kontaktierelektrode des Kondensators abfallende Ladespannung mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert vergleicht und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs ein Ausgangssignal, insbesondere ein binäres Ausgangssignal, an einem Ausgang des Komparators ausgibt,
- – einen zwischen die erste Kontaktierelektrode und den Ausgang des Komparators gekoppelten Widerstand und
- – einen an den Ausgang des Komparators gekoppelten Zähler.
- A capacitive rotation sensor in the form of a capacitor which comprises a first and an electrically insulated second contacting electrode, between which a capacitance is formed which varies periodically in dependence on a rotational angle of an actuator of the rotary sensor,
- A comparator coupled to the capacitor, for example a positive feedback comparator, preferably a Schmitt trigger, which compares a charging voltage dropped between the first and second contacting electrodes of the capacitor with upper and lower threshold values and based on a result of the comparison Output signal, in particular a binary output signal, at an output of the comparator,
- A resistor coupled between the first contact electrode and the output of the comparator and
- A counter coupled to the output of the comparator.
Dabei wird der Kondensator zunächst durch den Ausgang des Komparators über den Widerstand aufgeladen, bis die Ladespannung des Kondensators den oberen Schwellenwert erreicht. Zu diesem Zeitpunkt „kippt” der Komparator, so dass der Kondensator anschließend über den Widerstand entladen wird, bis die Ladespannung den unteren Schwellenwert erreicht. Zu diesem Zeitpunkt „kippt” der Komparator erneut, so dass der Kondensator anschließend wieder aufgeladen wird. An dem Ausgang des Komparators liegt somit in einigen Ausführungsformen ein binäres Signal vor, welches zwischen einem höheren und einem niedrigeren Ausgabewert wechselt. Die Frequenz, mit welcher der Ausgang des Komparators kippt, hängt dabei von der Kapazität des Kondensator ab. Da die Kapazität des Kondensators wiederum von dem Drehwinkel des Aktuators des Drehsensors abhängt, ist die Frequenz des Ausgangssignals des Komparators ein unmittelbares Maß für den Drehwinkel des Aktuators. Dieser lässt sich somit aus der Zählrate des direkt oder indirekt an den Ausgang des Komparators gekoppelten Zählers ablesen.In this case, the capacitor is first charged by the output of the comparator via the resistor until the charging voltage of the capacitor reaches the upper threshold. At this point, the comparator "tilts" so that the capacitor is subsequently discharged across the resistor until the charging voltage reaches the lower threshold. At this time, the comparator "flips" again, so that the capacitor is then recharged. Thus, in some embodiments, there is a binary signal at the output of the comparator which alternates between a higher and a lower output value. The frequency with which the output of the comparator tilts depends on the capacitance of the capacitor. Since the capacitance of the capacitor in turn depends on the rotational angle of the actuator of the rotary sensor, the frequency of the output signal of the comparator is a direct measure of the rotational angle of the actuator. This can thus be read from the count rate of the counter coupled directly or indirectly to the output of the comparator.
Der Zähler ist dabei dazu eingerichtet, eine Anzahl positiver und/oder negativer Pulse des binären Ausgangssignals zu zählen. In einigen Ausführungsformen triggert der Zähler auf positive und/oder negative Flanken des Ausgangssignals.The counter is configured to count a number of positive and / or negative pulses of the binary output signal. In some embodiments, the counter triggers on positive and / or negative edges of the output signal.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kondensator ferner eine Kopplungselektrode, welche von der ersten und der zweiten Kontaktierelektrode elektrisch isoliert ist und relativ zu diesen um eine Achse drehbar ist, wobei die zwischen der ersten und der zweiten Kontaktierelektrode gebildete Kapazität durch ein Drehen der Kopplungselektrode um die Achse veränderbar ist. In dieser Ausführungsform ist es somit nicht erforderlich, den drehbar gelagerten Teil des Drehsensors elektrisch zu kontaktieren. Vielmehr können die erste und die zweite Kontaktierelektrode statisch angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kontaktierelektrode auf einem gemeinsamen Trägerteil wie beispielsweise einer Leiterplatte angeordnet sein, wie weiter unten noch im Detail beschrieben ist. Die erste und die zweite Kontaktierelektrode können dabei nebeneinander angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen sind die erste und die zweite Kontaktierelektrode voneinander durch einen Steg und/oder Spalt getrennt. Die erste und/oder die zweite Kontaktierelektrode können im Bereich des Stegs bzw. des Spaltes eine Mäanderform aufweisen. Insbesondere können die erste und die zweite Kontaktierelektrode in diesem Bereich eine ineinandergreifende Mäanderform aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Kopplungselektrode derart ausgeführt, dass sie die Kapazitätsänderung während einer Umdrehung einen asymmetrischen Verlauf zeigt, so dass daraus die Drehrichtung bestimmt werden kann.According to a preferred embodiment, the capacitor further comprises a coupling electrode which is electrically insulated from the first and the second contacting electrode and is rotatable about an axis relative thereto, wherein the capacitance formed between the first and the second contacting electrode by rotating the coupling electrode around the Axis is changeable. In this embodiment, it is thus not necessary to electrically contact the rotatably mounted part of the rotary sensor. Rather, the first and the second contacting electrode can be arranged statically. In some embodiments, the first and the second contacting electrode may be arranged on a common carrier part, for example a printed circuit board, as will be described in detail below. The first and the second contacting electrode can be arranged side by side. In some embodiments, the first and second contact electrodes are separated from each other by a fin and / or gap. The first and / or the second contacting electrode may have a meandering shape in the region of the web or of the gap. In particular, the first and second contacting electrodes may have an intermeshing meandering shape in this region. In a particularly preferred embodiment, the coupling electrode is designed such that it shows the change in capacitance during a revolution an asymmetrical course, so that from the direction of rotation can be determined.
In einigen Ausführungsformen sind die erste und die zweite Kontaktierelektrode an einem Stator angeordnet. Die Kopplungselektrode kann an einem Rotor angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen ist der kapazitive Drehsensor in einen Elektromotor integriert. Dabei kann die Kopplungselektrode des kapazitiven Drehsensors mit einem Rotor des Elektromotors drehgekoppelt sein. Die erste und die zweite Kontaktierelektrode können fest an einem Stator des Elektromotors angeordnet oder mit diesem fest verbunden sein.In some embodiments, the first and second contact electrodes are disposed on a stator. The coupling electrode may be arranged on a rotor. In some embodiments, the capacitive rotation sensor is integrated with an electric motor. In this case, the coupling electrode of the capacitive rotation sensor may be rotationally coupled to a rotor of the electric motor. The first and the second contacting electrode may be fixedly arranged on a stator of the electric motor or fixedly connected thereto.
In einigen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kontaktierelektrode aus einer leitfähigen Schicht einer Leiterplatte gebildet sein. Dies ermöglicht die Herstellung der Kontaktierelektroden mittels bekannter Techniken zum Bearbeiten einer Leiterplatte. Wie weiter unten noch im Detail beschrieben ist, können auf der Leiterplatte ferner weitere Komponenten der Vorrichtung wie beispielsweise der Komparator und/oder der Widerstand angeordnet sein.In some embodiments, the first and second contact electrodes may be formed of a conductive layer of a printed circuit board. This enables the production of the contacting electrodes by means of known techniques for processing a printed circuit board. As will be described in detail below, further components of the device such as the comparator and / or the resistor may be arranged on the circuit board further.
Die Kopplungselektrode kann bezüglich der Achse zumindest eine Exzentrizität aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kopplungselektrode zwar eine kreisförmige Form aufweist, die Achse sich jedoch nicht in dem Mittelpunkt der kreisförmigen Form befindet. In einigen Ausführungsformen weist die Kopplungselektrode bezüglich der Achse mehr als eine Exzentrizität, insbesondere zwei, drei, vier, sechs oder acht Exzentrizitäten auf. Eine Exzentrizität liegt beispielsweise dann vor, wenn der Abstand der Umfangslinie der Kopplungselektrode zu der Achse in Abhängigkeit des Drehwinkels ein Maximum einnimmt. In einigen Ausführungsformen kann eine Exzentrizität dadurch gebildet sein, dass ein Abstand zwischen der Umfangslinie der Kopplungselektrode zu der Achse in Abhängigkeit des Drehwinkels ein Minimum einnimmt.The coupling electrode may have at least one eccentricity with respect to the axis. This can for example be achieved in that the coupling electrode has a circular shape, but the axis is not in the center of the circular shape. In some embodiments, the coupling electrode has more than one eccentricity with respect to the axis, in particular two, three, four, six or eight eccentricities. An eccentricity is present, for example, when the distance of the circumferential line of the coupling electrode to the axis assumes a maximum in dependence on the angle of rotation. In some embodiments, an eccentricity may be formed by a minimum distance between the circumferential line of the coupling electrode and the axis as a function of the angle of rotation.
In einigen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kontaktierelektrode einen gleichen Abstand von der Achse aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Kontaktierelektrode bezüglich der Achse um einen bestimmten Winkel voneinander versetzt sind. Die erste und/oder zweite Kontaktierelektrode können die Form eines Kreissegments aufweisen.In some embodiments, the first and second contact electrodes may be equidistant from the axis. In some embodiments, it may be provided that the first and the second contacting electrode are offset from each other with respect to the axis by a certain angle. The first and / or second contacting electrode may have the shape of a circle segment.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Kondensator mehrere erste und/oder mehrere zweite Kontaktierelektroden. Bei mehreren ersten bzw. mehreren zweiten Kontaktierelektroden können diese jeweils elektrisch miteinander verbunden sein. In einigen Ausführungsformen können die mehreren ersten Kontaktierelektroden jeweils eine gleiche Form aufweisen und/oder einen gleichen Abstand zu der Achse aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die mehreren zweiten Kontaktierelektroden jeweils eine gleiche Form aufweisen und/oder einen gleichen Abstand zu der Achse aufweisen.In some embodiments, the capacitor comprises a plurality of first and / or a plurality of second contact electrodes. In the case of a plurality of first or a plurality of second contacting electrodes, these can each be electrically connected to one another. In some embodiments, the plurality of first contact electrodes may each have a same shape and / or a same distance from the axis. It can be provided that the plurality of second contacting electrodes each have a same shape and / or have a same distance from the axis.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Kopplungselektrode zu der ersten und zweiten Kontaktierelektrode jeweils einen Abstand in axialer Richtung von mindestens 1 mm auf. Dies ermöglicht eine mechanische Trennung der statisch angeordneten Teile des Drehsensors von den rotierenden Teilen. Hierdurch kann die mechanische Robustheit des Drehsensors erhöht werden. In einigen Ausführungsformen weist die Kopplungselektrode zu der ersten und/oder zweiten Kontaktierelektrode in axialer Richtung einen Abstand von zwischen 0,5 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm und bevorzugt zwischen 1,5 mm und 2,5 mm auf.According to a particularly preferred embodiment, the coupling electrode to the first and second contacting electrode in each case a distance in the axial direction of at least 1 mm. This allows a mechanical separation of the statically arranged parts of the rotary sensor from the rotating parts. As a result, the mechanical robustness of the rotary sensor can be increased. In some embodiments, the coupling electrode to the first and / or second contacting electrode in the axial direction at a distance of between 0.5 mm and 5 mm, in particular between 1 mm and 3 mm, and preferably between 1.5 mm and 2.5 mm.
In einigen Ausführungsformen ist die Kopplungselektrode von der ersten und/oder zweiten Kontaktierelektrode durch einen Luftspalt getrennt. Die Kopplungselektrode kann von der ersten und/oder zweiten Kontaktierelektrode durch eine Isolationsschicht getrennt sein. Die Isolationsschicht kann insbesondere auf der Kopplungselektrode und/oder der ersten bzw. zweiten Kontaktierelektrode vorgesehen sein. In einigen Ausführungsformen kann die Kopplungselektrode von der ersten und/oder der zweiten Kontaktierelektrode durch ein Gehäuseteil getrennt sein. Das Gehäuseteil kann insbesondere eine Unterseite eines Gehäuseabschnitts bilden, welcher die Kopplungselektrode und gegebenenfalls ein Trägerelement, auf welchem die Kopplungselektrode angeordnet ist, zumindest teilweise umgibt.In some embodiments, the coupling electrode is separated from the first and / or second contacting electrode by an air gap. The coupling electrode may be separated from the first and / or second contacting electrode by an insulating layer. The insulating layer may be provided in particular on the coupling electrode and / or the first and second contacting electrode. In some embodiments, the coupling electrode may be separated from the first and / or the second contacting electrode by a housing part. In particular, the housing part may form an underside of a housing section which at least partially surrounds the coupling electrode and optionally a carrier element on which the coupling electrode is arranged.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kopplungselektrode als elektrisch leitende Schicht auf einem Trägerelement angeordnet. Das Trägerelement kann dabei elektrisch isolierend oder elektrisch leitfähig sein. Es ist bevorzugt, dass die Kopplungselektrode durch Aufdampfen auf das Trägerelement erhältlich ist Dies ermöglicht eine einfache Fertigung der Komponenten.According to a preferred embodiment, the coupling electrode is arranged as an electrically conductive layer on a carrier element. The carrier element may be electrically insulating or electrically conductive. It is preferable that the Coupling electrode is available by vapor deposition on the support element This allows easy production of the components.
Das Trägerelement kann auf einer Welle gelagert sein oder an eine Welle angeformt sein. Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Welle durch eine Leiterplatte verläuft, auf welcher die erste und/oder zweite Kontaktierelektrode angeordnet sind.The carrier element may be mounted on a shaft or formed on a shaft. It is particularly preferred that the shaft passes through a printed circuit board on which the first and / or second contacting electrode are arranged.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kopplungselektrode bezüglich der Achse eine n-fache Drehsymmetrie auf, wobei n eine positive und ganze Zahl ist. In diesen Ausführungsformen weist das an dem Zähler vorliegende Zählerergebnis bei einer vollständigen Drehung der Kopplungselektrode um die Achse einen Zuwachs von größer als eins auf.According to a preferred embodiment, the coupling electrode has an n-fold rotational symmetry with respect to the axis, where n is a positive and integer number. In these embodiments, the counter result present on the counter has a gain greater than one upon complete rotation of the coupling electrode about the axis.
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Kopplungselektrode bezüglich der Achse eine 4-zählige, insbesondere eine 8-zählige und bevorzugt eine 16-zählige Drehsymmetrie aufweist. Dies ermöglicht eine genauere Bestimmung der Drehzahl.It is particularly preferred that the coupling electrode with respect to the axis has a 4-fold, in particular an 8-fold and preferably a 16-fold rotational symmetry. This allows a more accurate determination of the speed.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite Kontaktierelektrode auf einer Leiterplatte angeordnet. Gegenüber anderen Ausführungsformen der Erfindung, in welchen die erste und die zweite Kontaktierelektrode beispielsweise auf verschiedenen Trägerteilen, beispielsweise verschiedenen Leiterplatten angeordnet sind, ermöglicht diese Ausführungsform eine einfachere Anordnung der Kontaktierelektroden und eine einfachere Fertigung.In a preferred embodiment, the first and / or the second contacting electrode are arranged on a printed circuit board. Compared with other embodiments of the invention, in which the first and the second contacting electrode are arranged, for example, on different carrier parts, for example different printed circuit boards, this embodiment enables a simpler arrangement of the contacting electrodes and a simpler manufacturing.
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass ferner der Zähler und/oder der Komparator auf der Leiterplatte angeordnet sind. Somit ist nur eine Leiterplatte zur Anordnung mehrerer Komponenten erforderlich, wodurch die Vorrichtung weniger Bauteile benötigt, kleiner ausgeführt werden kann und einfacher herzustellen ist.It is particularly preferred that further the counter and / or the comparator are arranged on the circuit board. Thus, only one circuit board is required for the arrangement of multiple components, whereby the device requires fewer components, can be made smaller and is easier to manufacture.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine der Kopplungselektroden durch eine Abschirmelektrode vor dem Einfluss elektromagnetischer Störfelder geschützt. Besonders bevorzugt ist die Abschirmelektrode oberhalb oder unterhalb mindestens einer der Kontaktierelektroden angeordnet, so dass die Kontaktierelektrode zwischen Kopplungselektrode und Abschirmelektrode liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abschirmelektrode als Gitter ausgeführt und/oder direkt auf der Leiterplatte angebracht. Die Abschirmelektrode kann beispielsweise durch Aufdampfen auf der Leiterplatte angebracht werden. Die Abschirmelektrode ist beispielsweise zwischen 0,4 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 0,6 mm und 1,5 mm und bevorzugt etwa 1 mm von der mindestens einen Kontaktierelektrode beabstandet.According to a preferred embodiment, at least one of the coupling electrodes is protected by a shielding electrode against the influence of electromagnetic interference fields. Particularly preferably, the shielding electrode is arranged above or below at least one of the contacting electrodes, so that the contacting electrode lies between the coupling electrode and the shielding electrode. In a preferred embodiment, the shielding electrode is designed as a grid and / or mounted directly on the circuit board. The shielding electrode can be mounted, for example by vapor deposition on the circuit board. The shielding electrode is, for example, between 0.4 mm and 2 mm, in particular between 0.6 mm and 1.5 mm, and preferably about 1 mm from the at least one contact electrode spaced.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Komparator eine Oszillatorschaltung auf.In a preferred embodiment, the comparator comprises an oscillator circuit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsfom ist der Komparator ein Schmitt-Trigger und besonders bevorzugt ein invertierender Schmitt-Trigger. Letzteres ist insbesondere in Ausführungsformen vorteilhaft, in welchen die zweite Kontaktierelektrode, welche nicht mit dem Widerstand gekoppelt ist, ein gegenüber der Versorgungsspannung negatives Potential aufweist. Ein invertierender Schmitt-Trigger schaltet das am Ausgang ausgegebene Signal auf einen negativen Wert, sobald die Ladespannung des Kondensators den oberen Schwellenwert erreicht. Hierdurch wird die erste Kontaktierelektrode über den Widerstand auf einen niedrigen Pegel gezogen. Wenn sich auch die zweite Kontaktierelektrode auf dem niedrigen Pegel befindet, wird der Kondensator somit entladen. Sobald die Ladespannung des Kondensators den unteren Schwellenwert erreicht, schaltet der invertierende Schmitt-Trigger den Ausgang auf einen hohen Pegel, welcher über den Widerstand auch an der ersten Kontaktierelektrode des Kondensators anliegt. Der Kondensator wird somit wieder aufgeladen. Einen Schmitt-Trigger als Komparator zu verwenden hat den Vorteil, dass alle wesentlichen Komponenten der Oszillatorschaltung bereits in typischen Mikrocontrollern vorhanden sind.According to a preferred embodiment, the comparator is a Schmitt trigger, and more preferably an inverting Schmitt trigger. The latter is particularly advantageous in embodiments in which the second contacting electrode, which is not coupled to the resistor, has a negative potential relative to the supply voltage. An inverting Schmitt trigger switches the output signal to a negative value as soon as the charging voltage of the capacitor reaches the upper threshold. As a result, the first contacting electrode is pulled to a low level via the resistor. When the second contacting electrode is also at the low level, the capacitor is thus discharged. As soon as the charging voltage of the capacitor reaches the lower threshold value, the inverting Schmitt trigger switches the output to a high level, which is also applied via the resistor to the first contacting electrode of the capacitor. The capacitor is thus recharged. Using a Schmitt trigger as a comparator has the advantage that all the essential components of the oscillator circuit are already present in typical microcontrollers.
Anstelle eines Schmitt-Triggers kann in anderen Ausführungsformen auch eine andere Oszillatorschaltung zur Kapazitätsbestimmung verwendet werden, in der das Ausgangssignal im Wesentlichen von der Kapazität eines Schwingungsgliedes abhängig ist. Es kann aber auch anstelle einer Oszillatorschaltung die Kapazität auf eine andere Art und Weise gemessen werden um die Positionsmessung zu realisieren.Instead of a Schmitt trigger, in other embodiments, another oscillator circuit can be used for determining the capacitance, in which the output signal is essentially dependent on the capacitance of a vibration element. However, it is also possible to measure the capacitance in another way instead of an oscillator circuit in order to realize the position measurement.
Ohne die Erfindung darauf einzuschränken, wird diese im Folgenden anhand der bevorzugten Ausführungsformen mit einem invertierenden Schmitt-Trigger als Komparator zur Kapazitätsbestimmung beschrieben.Without restricting the invention to this, it is described below with reference to the preferred embodiments with an inverting Schmitt trigger as a comparator for determining capacity.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die zweite Kontaktierelektrode auf einem zeitlich konstanten elektrischen Potential. Dies ergibt einen einfacheren Zusammenhang zwischen dem an dem Zähler vorliegenden Zählergebnis und dem Drehwinkel des Aktuators, ohne dass der Effekt eines zeitlich variierenden Bezugspotentials berücksichtigt werden muss. Die zweite Kontaktierelektrode kann insbesondere auf Masse liegen. Beispielsweise kann die zweite Kontaktierelektrode auf der Masse einer Motoransteuerung liegen, an die die Vorrichtung gekoppelt oder welche in die Vorrichtung integriert ist.According to a preferred embodiment, the second contacting electrode is at a time constant electrical potential. This results in a simpler relationship between the counting result present at the counter and the angle of rotation of the actuator, without having to take into account the effect of a temporally varying reference potential. The second contacting electrode may in particular be grounded. For example, the second contacting electrode may be located on the ground of a motor drive to which the device is coupled or which is integrated in the device.
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass der Komparator den Ausgang auf das zeitlich konstante elektrische Potential schaltet, wenn die Ladespannung des Kondensators den oberen Schwellenwert überschreitet. In diesen Ausführungsformen weist der Ausgang des Komparators das gleiche elektrische Potential auf wie die zweite Kontaktierelektrode, wenn die Ladespannung des Kondensators den oberen Schwellenwert überschreitet. Der Kondensator wird damit über den Widerstand entladen. It is particularly preferred that the comparator switches the output to the time-constant electrical potential when the charging voltage of the capacitor exceeds the upper threshold. In these embodiments, the output of the comparator has the same electrical potential as the second contacting electrode when the charging voltage of the capacitor exceeds the upper threshold. The capacitor is thus discharged via the resistor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der kapazitive Drehsensor mehr als zwei Kontaktierelektroden auf und die Kontaktierelektroden liegen auf mindestens drei unterschiedlichen elektrischen Potentialen. Der Komparator kann den Ausgang in einigen Ausführungsformen auf ein niedrigeres elektrisches Potential schalten, wenn die Ladespannung des Kondensators den oberen Schwellenwert überschreitet.According to a preferred embodiment, the capacitive rotation sensor has more than two contacting electrodes and the contacting electrodes are at at least three different electrical potentials. The comparator may, in some embodiments, switch the output to a lower electrical potential when the charging voltage of the capacitor exceeds the upper threshold.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung weiter einen Signalgenerator zum Erzeugen eines gepulsten Signals, welcher mit dem Zähler gekoppelt ist, wobei der Zähler Pulse des Ausgangssignals des Komparators jeweils während eines Pulses des gepulsten Signals zahlt. Das gepulste Signal kann insbesondere an einen Aktivierungseingang des Zählers gekoppelt sein. Insbesondere kann der Signalgenerator in einigen Ausführungsformen ein gepulstes Signal mit einer konstanten Frequenz und einem konstanten Taktverhältnis erzeugen. Der Zähler zählt die Pulse des Ausgangssignals des Komparators nur während eines Pulses des Signalgenerators. Dies ermöglicht es, dass eine Veränderung der Frequenz des Ausgangssignals des Komparators und somit eine Veränderung des Drehwinkels des Aktuators des Drehsensors detektiert werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass der Signalgenerator programmierbar ist, um eine Frequenz und/oder ein Taktverhältnis des gepulsten Signals vorzugeben.According to a preferred embodiment, the apparatus further comprises a signal generator for generating a pulsed signal coupled to the counter, the counter paying pulses of the output signal of the comparator during a pulse of the pulsed signal, respectively. The pulsed signal may in particular be coupled to an activation input of the counter. In particular, in some embodiments, the signal generator may generate a pulsed signal having a constant frequency and a constant duty cycle. The counter counts the pulses of the output signal of the comparator only during a pulse of the signal generator. This makes it possible that a change in the frequency of the output signal of the comparator and thus a change in the rotational angle of the actuator of the rotary sensor can be detected. It can be provided that the signal generator is programmable in order to specify a frequency and / or a clock ratio of the pulsed signal.
In einigen Ausführungsformen setzt der Zähler ein Zählerergebnis am Ende eines Taktes des gepulsten Signals des Signalgenerator zurück. Das am Ende eines Taktes des gepulsten Signals vorliegende Zählergebnis des Zählers ist somit ein Maß für die mittlere Zählrate während des Pulses und somit für die Kapazität des Kondensators. Die Zählrate ist in etwa invers proportional zu der Kapazität des Kondensators. Das am Ende des Taktes vorliegende Zählergebnis ist somit ein Maß für den Drehwinkel des Aktuators.In some embodiments, the counter resets a counter result at the end of a clock of the signal generator's pulsed signal. The counting result of the counter at the end of a pulse of the pulsed signal is thus a measure of the average counting rate during the pulse and thus for the capacitance of the capacitor. The count rate is approximately inversely proportional to the capacitance of the capacitor. The counting result at the end of the cycle is thus a measure of the angle of rotation of the actuator.
In einigen Ausführungsformen erzeugt der Signalgenerator das gepulste Signal mit einer Frequenz zwischen 100 Hz und 100 kHz, insbesondere zwischen 200 Hz und 50 kHz und bevorzugt zwischen 500 Hz und 10 kHz. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Signalgenerator das gepulste Signal mit einer Frequenz von etwa 1 kHz. In einigen Ausführungsformen erzeugt der Signalgenerator das gepulste Signal mit einem Pulsweitenverhältnis von zwischen 0,1 und 0,9, insbesondere zwischen 0,3 und 0,7 und bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6. Es ist besonders bevorzugt, dass der Signalgenerator das gepulste Signal mit einem Pulsweitenverhältnis von etwa 0,5 erzeugt.In some embodiments, the signal generator generates the pulsed signal at a frequency between 100 Hz and 100 kHz, more preferably between 200 Hz and 50 kHz, and preferably between 500 Hz and 10 kHz. In a particularly preferred embodiment, the signal generator generates the pulsed signal at a frequency of about 1 kHz. In some embodiments, the signal generator generates the pulsed signal having a pulse width ratio of between 0.1 and 0.9, more preferably between 0.3 and 0.7, and preferably between 0.4 and 0.6. It is particularly preferred that the signal generator generates the pulsed signal with a pulse width ratio of about 0.5.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der kapazitive Drehsensor, der Widerstand sowie der obere und der untere Schwellenwert derart ausgelegt, dass das Ausgangssignal am Ausgang des Komparators eine Frequenz zwischen 5 kHz und 10 MHz, insbesondere zwischen 50 kHz und 5 MHz, bevorzugt zwischen 100 kHz und 10 MHz und besonders bevorzugt zwischen 500 kHz und 2 MHz aufweist. Das Verhältnis der Frequenz des gepulsten Signals des Signalgenerators zu einer mittleren Frequenz am Ausgang des Komparators kann kleiner als 1:50 sein. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis kleiner als 1:100, insbesondere kleiner als 1:500 und bevorzugt kleiner als 1:1000 sein. Die Versorgungsspannung des Komparators liegt beispielsweise zwischen 1,8 V und 5,5 V, bevorzugt zwischen 2,5 V und 3,3 V. Der Komparator weist in einigen Ausführungsformen eine Eingangshysterese auf, so dass ein hohes Logik-Level eingestellt wird, wenn die Eingangsspannung beispielsweise kleiner als ein unterer Spannungswert, z. B. 30% der Versorgungsspannung, ist, während ein niedriges Logik-Level eingestellt wird, wenn die Eingangsspannung beispielsweise über einem oberen Spannungswert liegt, der z. B. 70% der Versorgungsspannung entsprechen kann.According to a preferred embodiment, the capacitive rotation sensor, the resistor and the upper and the lower threshold are designed such that the output signal at the output of the comparator has a frequency between 5 kHz and 10 MHz, in particular between 50 kHz and 5 MHz, preferably between 100 kHz and 10 MHz and more preferably between 500 kHz and 2 MHz. The ratio of the frequency of the pulsed signal of the signal generator to a mean frequency at the output of the comparator may be less than 1:50. In some embodiments, the ratio may be less than 1: 100, more preferably less than 1: 500, and preferably less than 1: 1000. The supply voltage of the comparator is for example between 1.8 V and 5.5 V, preferably between 2.5 V and 3.3 V. The comparator has an input hysteresis in some embodiments, so that a high logic level is set when for example, the input voltage is less than a lower voltage value, e.g. B. 30% of the supply voltage is, while a low logic level is set when the input voltage is, for example, above an upper voltage value, the z. B. 70% of the supply voltage can correspond.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen an den Zähler gekoppelten Sender und/oder eine an den Zähler gekoppelte Schnittstelle, beispielsweise mit einem Sender zum Übertragen eines Zählergebnisses oder einer Zählrate des Zählers, auf. In einigen Ausführungsformen kann die Schnittstelle dazu eingerichtet sein, das Zählergebnis leitungsgebunden, insbesondere kabelgebunden und/oder kabellos zu übertragen. Die Schnittstelle kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das Zählergebnis über eine Funkschnittstelle und/oder eine optische Schnittstelle, beispielsweise eine IR-Schnittstelle mittels eines Senders zu übertragen. In einigen Ausführungsformen überträgt die Schnittstelle, bzw. der Sender, das Zählergebnis jeweils zu einem festgelegten Zeitpunkt innerhalb eines Taktes des gepulsten Signals des Signalgenerators und/oder jeweils nach Ablauf von k Takten des gepulsten Signals. Diese Ausfürungsformen ermöglichen es, dass das Zählergebnis des Zählers und somit die Kapazität des Kondensators, welcher ein Maß für den Drehwinkel des Aktuators ist, an einen externen Empfänger übertragen werden kann.According to a preferred embodiment, the device further comprises a transmitter coupled to the counter and / or an interface coupled to the counter, for example with a transmitter for transmitting a count result or a count rate of the counter. In some embodiments, the interface may be configured to transmit the count result wired, in particular wired and / or wireless. The interface can in particular be set up to transmit the counting result via a radio interface and / or an optical interface, for example an IR interface, by means of a transmitter. In some embodiments, the interface, or the transmitter, transmits the count result each at a fixed time within one clock of the pulse generator signal and / or after k clocks of the pulsed signal, respectively. These embodiments make it possible that the counting result of the counter and thus the capacitance of the capacitor, which is a measure of the rotational angle of the actuator, can be transmitted to an external receiver.
In einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung ferner ein thermoelektrisches Element und/oder ein photoelektrisches Element zur elektrischen Versorgung des Komparators, des Zählers, des Signalgenerators und/oder des Senders auf. Dies ermöglicht eine von einer Netzversorgung unabhängige Leistungsversorgung der Bauelemente. In some embodiments, the device further comprises a thermoelectric element and / or a photoelectric element for the electrical supply of the comparator, the counter, the signal generator and / or the transmitter. This allows a power supply of the components independent of a mains supply.
In einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung ferner einen an einen Ausgang des Zählers gekoppelten Speicher auf, welcher dazu eingerichtet ist, ein oder mehrere Zählergebnisse zu speichern. Insbesondere kann der Zähler und/oder der Speicher dazu eingerichtet sein, das Zählergebnis des Zählers periodisch, beispielsweise mit der Periode des gepulsten Signals des Signalgenerators in dem Speicher abzuspeichern. Dies ermöglicht es, auf vorangegangene Zählergebnisse zurückzugreifen. Ferner kann die Vorrichtung eine Auswertelogik aufweisen, um Differenzen zwischen aufeinanderfolgenden in dem Speicher gespeicherten Zählergebnissen zu bilden, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit und/oder Drehzahl des Aktuators zu bestimmen. Durch die Differenzbildung wird eine zeitliche Veränderung der mittleren Zählrate des Zählers und somit der Kapazität ermittelt. Eine solche zeitliche Veränderung der Kapazität zeigt eine Änderung des Drehwinkels des Aktuators an.In some embodiments, the apparatus further comprises a memory coupled to an output of the counter and configured to store one or more count results. In particular, the counter and / or the memory may be configured to store the counting result of the counter periodically, for example with the period of the pulsed signal of the signal generator in the memory. This makes it possible to resort to previous counting results. Further, the apparatus may include evaluation logic to form differences between successive count results stored in the memory to determine a rotational speed and / or rotational speed of the actuator. By forming the difference, a change over time of the average count rate of the counter and thus of the capacity is determined. Such a temporal change of the capacity indicates a change of the rotation angle of the actuator.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Ventilanordnung, insbesondere mit einem Heizungsventil, bereit, welche eine Vorrichtung der beschriebenen Art zum Bestimmen einer Ventilstellung aufweist. Auf diese Weise kann die Ventilstellung beispielsweise eines Heizungsventils mit geringem Leistungsverbrauch ausgelesen und beispielsweise an einen Empfänger übertragen werden.In a further aspect, the invention provides a valve arrangement, in particular with a heating valve, which has a device of the type described for determining a valve position. In this way, the valve position, for example, a heating valve can be read with low power consumption and transmitted, for example, to a receiver.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine elektromechanische Einheit mit einem Motor und einer Vorrichtung der beschriebenen Art bereit, wobei ein Rotor des Motors an den Aktuator des Drehsensors gekoppelt ist. Auf diese Weise kann die Rotorstellung des Motors ausgelesen werden. Die elektromechanische Einheit kann insbesondere als Ventilanordnung, beispielsweise als Heizungsventilanordnung ausgebildet sein. Der Aktuator des Drehsensors kann beispielsweise ein Zahnrad sein, das als Teil eines Getriebes mit einer Antriebswelle eines Elektromotors verbunden ist. Im Falle einer Heizungsventilanordnung, bzw. eines Heizungsventilverstellers, treibt der Elektromotor über das Getriebe eine Abtriebswelle zum Verstellen eines Heizungsventils an.In another aspect, the invention provides an electromechanical unit having a motor and a device of the type described, wherein a rotor of the motor is coupled to the actuator of the rotary sensor. In this way, the rotor position of the motor can be read. The electromechanical unit may in particular be designed as a valve arrangement, for example as a heater valve arrangement. The actuator of the rotary sensor may be, for example, a gear which is connected as part of a transmission with a drive shaft of an electric motor. In the case of a heating valve arrangement, or a Heizungsventilverstellers, drives the electric motor via the transmission to an output shaft for adjusting a heating valve.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektromechanische Einheit ferner eine elektrische Motoransteuerung auf, wobei zumindest ein Teil der Motoransteuerung sowie der Komparator und der Zähler auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen auch die erste und/oder zweite Kontaktierelektrode des Drehsensors auf der Leiterplatte angeordnet sein. Dies ermöglicht eine kompakte Anordnung der Bauelemente.According to a preferred embodiment, the electromechanical unit further comprises an electric motor drive, wherein at least a part of the motor drive and the comparator and the counter are arranged on a circuit board. In addition, in some embodiments, the first and / or second contacting electrode of the rotary sensor may be arranged on the circuit board. This allows a compact arrangement of the components.
Weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich. Darin zeigtOther features and advantages will become apparent from the following description of preferred embodiments. It shows
In den
Auf der Unterseite des Trägerelements
Während einer Drehung des Trägerelements
Im Beispiel der
Eine weitere, optionale aber vorteilhafte Ausgestaltung ist durch das Anbringen einer Abschirmelektrode
Ein Beispiel für eine Kopplungselektrode mit 2-zähliger Drehsymmetrie ist in den
Die
In den
Zur Illustration der Wirkungsweise der Vorrichtung wird zunächst angenommen, dass der Ausgang
Die Periode des Ausgangssignals
Das Ausgangssignal
Der Zähler
In den
Die in den
Weitere Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen sind möglich. Beispielsweise kann anstelle eines invertierenden Schmitt-Triggers in einigen Ausführungsformen eine andere Meßvorrichtung zur Kapazitätsbestimmung genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Ausführungsformen können der Komparator, der Zähler und/oder der Signalgenerator der Vorrichtung auf der gleichen Leiterplatte angeordnet sein wie die Kontaktierelektroden. Es kann in einigen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Sender zum Übertragen eines Zählergebnisses des Zählers aufweist. Die Kopplungselektrode oder eine der Kontaktierelektroden kann mit dem Rotor eines Motors oder einem beweglichen Teil eines Ventils gekoppelt sein.Further modifications of the illustrated embodiments are possible. For example, instead of an inverting Schmitt trigger, in some embodiments, another measuring device may be used to determine capacitance. Alternatively or in addition to the described embodiments, the comparator, the counter and / or the signal generator of the device can be arranged on the same circuit board as the contacting electrodes. It may be provided in some embodiments that the device has a transmitter for transmitting a count result of the counter. The coupling electrode or one of the contacting electrodes may be coupled to the rotor of a motor or a movable part of a valve.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1', 2, 2'1, 1 ', 2, 2'
- Kontaktierelektrodecontacting electrode
- 10, 10', 10'''10, 10 ', 10' ''
- Leiterplattecircuit board
- 11, 12,11, 12,
- Kontaktierelektrodecontacting electrode
- 13, 13'13, 13 '
- Abschirmelektrodeshield
- 16, 16'16, 16 '
- Öffnungopening
- 3, 3', 3''3, 3 ', 3' '
- Kopplungselektrodecoupling electrode
- 30, 30', 30'', 30'''30, 30 ', 30' ', 30' ''
- Trägerelementsupport element
- 4, 4'4, 4 '
- Achselementaxle
- 5, 5'5, 5 '
- Gehäusecasing
- 51, 51'51, 51 '
- Bodenplattebaseplate
- 6, 6'6, 6 '
- GetrieberadPinion
- 110110
- Komparatorcomparator
- 111111
- Ausgangoutput
- 115115
- Signalsignal
- 120120
- Zählercounter
- 121121
- ZähleingangCounting
- 122122
- Aktivierungseingangenable input
- 125125
- Signalsignal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009019172 A1 [0002] DE 102009019172 A1 [0002]
- US 7126495 B2 [0002] US 7126495 B2 [0002]
- DE 102012102615 A1 [0072] DE 102012102615 A1 [0072]
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013102543.9A DE102013102543B4 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Rotary encoder with low power consumption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013102543.9A DE102013102543B4 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Rotary encoder with low power consumption |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013102543A1 true DE102013102543A1 (en) | 2014-09-18 |
DE102013102543B4 DE102013102543B4 (en) | 2024-02-01 |
Family
ID=51418562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013102543.9A Active DE102013102543B4 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Rotary encoder with low power consumption |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013102543B4 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106218321A (en) * | 2016-07-16 | 2016-12-14 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | The locomotive shaft-end structure of clematis stem road Hall revolution speed transducer can be installed additional |
DE102015121423A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Sick Ag | Apparatus for the contactless transmission of data and for determining an angle change between two relatively moving objects |
EP3832858A1 (en) | 2019-12-02 | 2021-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement comprising an electric rotating machine |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4523195A (en) * | 1981-03-09 | 1985-06-11 | Nippon Soken, Inc. | Rotational direction and angle detecting apparatus |
DE4121267A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Measuring rotation angle of rotating or pivoting part - using rotation sensor having stator with N-phase rotary field coil and single phase rotor coil, and measuring relative null position |
DE3740544C2 (en) * | 1987-11-30 | 1999-08-12 | Neutron Mikroelektronik Gmbh | Device for converting a path or angle variable into an electrical incremental or digital variable |
US6304091B1 (en) * | 1998-02-10 | 2001-10-16 | Immersion Corporation | Absolute position sensing by phase shift detection using a variable capacitor |
US7126495B2 (en) | 1999-04-19 | 2006-10-24 | Sick Sensors Ltd. | Linear electric encoder with facing transmitter and receiver |
US7482803B2 (en) * | 2007-01-19 | 2009-01-27 | Ksr Technologies Co. | Inductive position sensor using reference signal |
DE102009019172A1 (en) | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Hengstler Gmbh | Capacitive rotation sensor |
DE102011015589B3 (en) * | 2011-03-30 | 2012-04-12 | Techem Energy Services Gmbh | Arrangement and method for capacitive scanning of Drehbwegung a rotary member |
DE102005054342B4 (en) * | 2005-11-11 | 2012-08-16 | Prof. Dr. Horst Ziegler und Partner GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Prof. Dr. Horst Ziegler 33100 Paderborn) | Arrangement for detecting a rotation of a rotary element |
DE102012102615A1 (en) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Minebea Co.,Ltd. | Heizkörperthermostat |
US20130093436A1 (en) * | 2010-04-15 | 2013-04-18 | AND Technology and Research Ltd. | Electromagnetic method for sensing the relative position of two items using coupled tuned circuits |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2851336A1 (en) | 1978-11-28 | 1980-06-12 | Bosch Gmbh Robert | IC engine control system - has computer controlled by signals from transmitter on crankshaft, with final control stage including electronic switch |
DE3213800A1 (en) | 1982-04-15 | 1983-10-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | METHOD FOR OUTPUTING THE IMPULSE FREQUENCY AND THE PERIOD OF TWO SUCCESSIVE IMPULSES OF A PULSE SEQUENCE OF CORRESPONDING VALUES AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
DE3406389A1 (en) | 1984-02-22 | 1985-08-29 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Circuit arrangement for multiple resolution of incremental transmitter signals |
DE3711062A1 (en) | 1987-04-02 | 1988-10-20 | Herbert Leypold | Capacitive absolute position measurement device |
AT398844B (en) | 1988-04-18 | 1995-02-27 | Franek Friedrich Dipl Ing Dr | DEVICE FOR MEASURING A DISTANCE BETWEEN RELATIVELY MOVING ELEMENTS |
DE4205989C2 (en) | 1992-02-27 | 1994-12-22 | Mannesmann Kienzle Gmbh | Circuit arrangement for an encoder |
DE19931809C2 (en) | 1998-07-24 | 2002-01-17 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Steering angle sensor for a motor vehicle |
US7023221B1 (en) | 2005-05-09 | 2006-04-04 | Holylite Microectronics Corporation | Structure of object proximity and position detector |
-
2013
- 2013-03-13 DE DE102013102543.9A patent/DE102013102543B4/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4523195A (en) * | 1981-03-09 | 1985-06-11 | Nippon Soken, Inc. | Rotational direction and angle detecting apparatus |
DE3740544C2 (en) * | 1987-11-30 | 1999-08-12 | Neutron Mikroelektronik Gmbh | Device for converting a path or angle variable into an electrical incremental or digital variable |
DE4121267A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Measuring rotation angle of rotating or pivoting part - using rotation sensor having stator with N-phase rotary field coil and single phase rotor coil, and measuring relative null position |
US6304091B1 (en) * | 1998-02-10 | 2001-10-16 | Immersion Corporation | Absolute position sensing by phase shift detection using a variable capacitor |
US7126495B2 (en) | 1999-04-19 | 2006-10-24 | Sick Sensors Ltd. | Linear electric encoder with facing transmitter and receiver |
DE102005054342B4 (en) * | 2005-11-11 | 2012-08-16 | Prof. Dr. Horst Ziegler und Partner GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Prof. Dr. Horst Ziegler 33100 Paderborn) | Arrangement for detecting a rotation of a rotary element |
US7482803B2 (en) * | 2007-01-19 | 2009-01-27 | Ksr Technologies Co. | Inductive position sensor using reference signal |
DE102009019172A1 (en) | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Hengstler Gmbh | Capacitive rotation sensor |
US20130093436A1 (en) * | 2010-04-15 | 2013-04-18 | AND Technology and Research Ltd. | Electromagnetic method for sensing the relative position of two items using coupled tuned circuits |
DE102011015589B3 (en) * | 2011-03-30 | 2012-04-12 | Techem Energy Services Gmbh | Arrangement and method for capacitive scanning of Drehbwegung a rotary member |
DE102012102615A1 (en) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Minebea Co.,Ltd. | Heizkörperthermostat |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015121423A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Sick Ag | Apparatus for the contactless transmission of data and for determining an angle change between two relatively moving objects |
CN106218321A (en) * | 2016-07-16 | 2016-12-14 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | The locomotive shaft-end structure of clematis stem road Hall revolution speed transducer can be installed additional |
CN106218321B (en) * | 2016-07-16 | 2018-08-31 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | The locomotive shaft-end structure of six channel Hall revolution speed transducers can be installed additional |
EP3832858A1 (en) | 2019-12-02 | 2021-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement comprising an electric rotating machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013102543B4 (en) | 2024-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4213866B4 (en) | Rotary motion sensor | |
AT398245B (en) | CAPACITIVE ROTARY ANGLE SENSOR | |
EP3227161B1 (en) | Sensor system for a vehicle steering wheel, steering wheel with such a sensor system and method to operate such a system | |
EP2270433B1 (en) | Capacitative rotation angle sensor | |
DE4234016C2 (en) | Position measuring device for rotary movements with a capacitive rotating position sensor | |
DE4424538C2 (en) | Tilt angle sensor | |
EP1033578B1 (en) | Device for determining the rotation of a rotating element | |
DE102013102543B4 (en) | Rotary encoder with low power consumption | |
EP0108950A1 (en) | Rotation speed detecting apparatus for a rotating part | |
DE19651660A1 (en) | Micro electric motor | |
DE102005055307A1 (en) | Rotary actuator with incremental rotary encoder | |
DE3328421A1 (en) | Rotation detector | |
DE3902813A1 (en) | BASED ON A PHOTOELECTRIC CONVERSION TURNING ANGLE DETECTOR | |
DE102014218982A1 (en) | Sensor arrangement for path and / or angle measurement | |
DE4322897A1 (en) | Rotational speed measuring device | |
DE3740544C2 (en) | Device for converting a path or angle variable into an electrical incremental or digital variable | |
DE4213507C2 (en) | Device for the contactless measurement of the axial position of a rotating body | |
DE3422172C2 (en) | ||
DE102011109364A1 (en) | Electric transmission wheel set | |
DE2833349A1 (en) | Wind speed indicator - has electrode, whose rotation angle determines analogue voltage tapped between it and fixed electrode | |
EP1391735A1 (en) | Evaluation circuit for oscillator circuit sensors | |
EP0261529B2 (en) | Flow meter | |
EP2635878B1 (en) | Capacitive rotary sensor | |
DE102008062849A1 (en) | Rotary encoder device for use in e.g. position determining system, for e.g. monitoring conveyor belt, has piezo element is provided with disk, such that element exerts mechanical force on disk during rotation of shaft, to deform disk | |
DE3337867C2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MINEBEA MITSUMI INC., JP Free format text: FORMER OWNER: MINEBEA CO., LTD., NAGANO, JP |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOEHMERT & BOEHMERT ANWALTSPARTNERSCHAFT MBB -, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |