檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置可移動(dòng)組件位置的方法及位置檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明關(guān)于一種利用位置檢測(cè)裝置（511）來檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置（501）的可移動(dòng)組件（503、707）的位置的方法，所述位置檢測(cè)裝置（511）包含至少一個(gè)場線圈(507)和與該場線圈（507）相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)二級(jí)線圈（509），其中將電激勵(lì)脈沖施加至所述場線圈（507）以誘導(dǎo)出所述二級(jí)線圈（509）中的電壓，測(cè)量二級(jí)線圈電壓，以及基于所測(cè)量的二級(jí)線圈電壓來決定所述可移動(dòng)組件（503、707）的所述位置。本發(fā)明還關(guān)于位置檢測(cè)裝置（511）。本發(fā)明還關(guān)于驅(qū)動(dòng)裝置（501）。
【專利說明】檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置可移動(dòng)組件位置的方法及位置檢測(cè)裝置
[0001]本發(fā)明涉及ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件位置的方法以及位置檢測(cè)裝置。本發(fā)明更涉及ー種驅(qū)動(dòng)裝置。
[0002]專利說明書US 6，781，524揭露了一種用于在道路上移動(dòng)的車輛的位置檢測(cè)系統(tǒng)。所述已知的系統(tǒng)包含配置在每個(gè)所述車輛上的磁性組件。傳感器線圈被配置在所述道路中。如果具有其磁性組件的車輛接著在這種傳感器線圈之上移動(dòng)，利用所述磁性組件在所述傳感器線圈中產(chǎn)生了磁通。然后可利用傳感器線圈電壓的測(cè)量來測(cè)量所述磁通，使得可檢測(cè)到所述傳感器線圈上所述車輛的存在。
[0003]有關(guān)于此的缺點(diǎn)是，例如，在基于所測(cè)量的傳感器線圈電壓而可能決定車輛位置之前，大量的時(shí)間消逝。那是由于事實(shí)上，特別是連續(xù)的周期性電壓信號(hào)被施加至所述傳感器線圈，所以只有連續(xù)的測(cè)量信號(hào)可用于位置決定的目的，這里所述測(cè)量信號(hào)的包絡(luò)在多個(gè)周期期間被測(cè)量，其花費(fèi)了大量的時(shí)間。
[0004]本發(fā)明所解決的問題可因此視為是具體說明了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法，其克服了已知的缺點(diǎn)，井能夠有更快的位置檢測(cè)。
[0005]此外本發(fā)明所解決的問題可視為是具體說明了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的相應(yīng)裝置。
[0006]本發(fā)明所解決的問題也可視為是具體說明了ー種包含可移動(dòng)組件的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置，在該裝置中，讓所述可移動(dòng)組件的所述位置的快速檢測(cè)變得可能。
[0007]這些問題利用獨(dú)立權(quán)利要求的各自標(biāo)的來解決。本發(fā)明的有利配置是相應(yīng)從屬權(quán)利要求的標(biāo)的。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法。用于檢測(cè)所述位置的裝置，其也可稱為位置檢測(cè)裝置，包含至少ー個(gè)勵(lì)磁線圈以及至少一個(gè)指派至所述勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圏。將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈。然后所述激勵(lì)脈沖在所述ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出電壓。測(cè)量所述ニ級(jí)線圈電壓，也就是存在于所述ニ級(jí)線圈的電壓。所述可移動(dòng)組件的位置隨后基于所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓來決定。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)ー步方面，提供了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的裝置，其具有至少ー個(gè)勵(lì)磁線圈以及至少ー個(gè)指派至所述勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈。此外，提供了ー種脈沖產(chǎn)生器，其被形成用以將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈，結(jié)果藉此在所述ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出電壓。此外，形成了檢測(cè)器，其可測(cè)量所述ニ級(jí)線圈中的電壓，也就是ニ級(jí)線圈電壓。在本發(fā)明含義中ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件位置的裝置一般也可稱為位置檢測(cè)裝置。
[0010]依照本發(fā)明的另一方面，提供了一種驅(qū)動(dòng)裝置，其包含可移動(dòng)組件以及根據(jù)本發(fā)明用于檢測(cè)所述可移動(dòng)組件位置的位置檢測(cè)裝置。優(yōu)選的是，所述位置檢測(cè)裝置是以整合在所述驅(qū)動(dòng)裝置中的方式來形成。所述位置檢測(cè)裝置也可特別與所述驅(qū)動(dòng)裝置分開形成，結(jié)果是讓在現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)裝置上的改造，例如隨后的整合，變得有利地可能。
[0011 ] 因此本發(fā)明包含將電激勵(lì)脈沖施加至勵(lì)磁線圈的概念。所述施加可優(yōu)選地包含供應(yīng)所述勵(lì)磁線圈AC電壓。作為施加所述電激勵(lì)脈沖的結(jié)果，在ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出了電壓。如果可移動(dòng)組件然后在所述ニ級(jí)線圈上移動(dòng)，這將改變所述ニ級(jí)線圈中時(shí)間線圈電壓分布的最大值。這個(gè)改變(其特別是利用所誘導(dǎo)的線圈電壓的測(cè)量來發(fā)現(xiàn))用于決定所述可移動(dòng)組件的位置。如果沒有可移動(dòng)組件在所述ニ級(jí)線圈上移動(dòng)，電磁耦合不被擾亂，所述誘導(dǎo)出的線圈電壓彼此抵銷，使得所測(cè)量出的ニ級(jí)線圈電壓趨向零。由于事實(shí)上只有ー個(gè)電激勵(lì)脈沖被施加至所述勵(lì)磁線圈，所述誘導(dǎo)出的線圈電壓也將只具有時(shí)間上限制的持續(xù)期間。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，在所述激勵(lì)脈沖已施加至所述勵(lì)磁線圈之后，即使在非常短的時(shí)間之后，可有利地決定所述可移動(dòng)組件的位置。特別是關(guān)于一般牽涉在信號(hào)的更多多個(gè)周期期間測(cè)量電壓測(cè)量信號(hào)的包絡(luò)的已知方法，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠有短很多的測(cè)量持續(xù)期間(確實(shí)不需要在多個(gè)周期期間進(jìn)行測(cè)量)其結(jié)果是，相較于已知的系統(tǒng)，決定所述可移動(dòng)組件的位置具有相當(dāng)較短的持續(xù)期間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施例，測(cè)量了ニ級(jí)線圈的差分電壓。在本發(fā)明含義中的線圈特別具有線圈開端以及線圈末端，其中差分電壓特別是在所述線圈開端以及所述線圈末端之間測(cè)量。優(yōu)選的是，線圈，也就是勵(lì)磁線圈及/或ニ級(jí)線圈，包含n個(gè)繞組，其中n代表繞組的數(shù)目。在本發(fā)明的進(jìn)ー步具體實(shí)施例中，所述線圈末端或所述線圈開端接地，其中，特別是，接著測(cè)量分別在所述線圈開端以及線圈末端之間的電壓，其相應(yīng)于所述線圈的差分電壓。然后所測(cè)量的差分電壓使得特別可能推導(dǎo)出可移動(dòng)組件的位置。在此情況中，通過范例的方式，使用數(shù)學(xué)函數(shù)而基于所測(cè)量的差分電壓來計(jì)算所述位置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施例，ニ級(jí)線圈具有正弦或余弦?guī)缀螌W(xué)。特別是，所述ニ級(jí)線圈也可也具有三角形幾何學(xué)。這種幾何學(xué)特別意指在可移動(dòng)組件的位置上映像的ニ級(jí)線圈中所誘導(dǎo)出的電壓的最大值具有余弦或正弦或三角形的時(shí)間剖面。這種幾何學(xué)可特別利用相應(yīng)的繞組配置來實(shí)現(xiàn)。如果提供了多個(gè)ニ級(jí)線圈，它們可具有正弦或余弦?guī)缀螌W(xué)，例如，其優(yōu)選地以關(guān)于彼此偏移90°的方式來配置。也就是說，在所分別誘導(dǎo)出的傳感器線圈電壓之間的相差是90°。然而，優(yōu)選的是，這種相移也可不同于90°。
[0014]在本發(fā)明含義內(nèi)的激勵(lì)脈沖特別具有限制的時(shí)間持續(xù)期間。所述時(shí)間持續(xù)期間優(yōu)選的是在微秒范圍中。所述電激勵(lì)脈沖的時(shí)間持續(xù)期間也可優(yōu)選地少于1000 US或少于100 U S，特別是少于10 u So所述電激勵(lì)脈沖越短，在ニ級(jí)線圈中所誘導(dǎo)出的線圈電壓的時(shí)間持續(xù)期間也越短。此外，因此，也可能特別有利地避免在鄰近的勵(lì)磁線圈或ニ級(jí)線圈的電磁干擾性。因此可特別敏感地進(jìn)行位置決定。
[0015]依照本發(fā)明ー個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例，可將多個(gè)電激勵(lì)脈沖施加至勵(lì)磁線圈。此有利地使其可能連續(xù)地進(jìn)行多個(gè)位置測(cè)量。在這方面，可有利地追蹤可移動(dòng)組件的移動(dòng)路徑。一般而言，電激勵(lì)脈沖可也稱為電脈沖激勵(lì)信號(hào)。在兩個(gè)電激勵(lì)脈沖或兩個(gè)脈沖激勵(lì)信號(hào)之間的時(shí)間間隔可為，例如20 u S。所述電激勵(lì)脈沖優(yōu)選地以I kHz至I MHz的重復(fù)頻率施加。所述激勵(lì)脈沖的時(shí)間持續(xù)期間也可特別在600 ns以及2000 ns之間，其中所述激勵(lì)脈沖優(yōu)選地具有接近600 ns或接近2000 ns的時(shí)間持續(xù)期間。
[0016]依照本發(fā)明的一個(gè)示范性具體實(shí)施例，對(duì)于多個(gè)ニ級(jí)線圈，特別是兩個(gè)，例如四個(gè)，優(yōu)選的是，八個(gè)ニ級(jí)線圈，也可能被指派至勵(lì)磁線圈。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)ー步具體實(shí)施例，也可能提供多個(gè)勵(lì)磁線圈，特別是兩個(gè)，例如三個(gè)，特別是四個(gè)勵(lì)磁線圈。特別是多個(gè)ニ級(jí)線圈的準(zhǔn)備能夠有可移動(dòng)組件位置的特別精確的決定，因?yàn)樗隹梢苿?dòng)組件關(guān)于所述ニ級(jí)線圈的相對(duì)位置可利用所測(cè)量的差分電壓的相應(yīng)數(shù)學(xué)評(píng)估來決定。如果提供了多個(gè)ニ級(jí)線圈，可優(yōu)選地測(cè)量相對(duì)于ニ級(jí)線圈的差分電壓。此外，或作為替代，也可能特別測(cè)量兩個(gè)ニ級(jí)線圈之間的差分電壓。也就是說，特別測(cè)量了一個(gè)ニ級(jí)線圈的差分電壓以及另ー個(gè)ニ級(jí)線圈的差分電壓，然后利用數(shù)學(xué)函數(shù)彼此在計(jì)算上考慮了這兩個(gè)測(cè)量的差分電壓?；谶@些測(cè)量的差分電壓，然后可有利地決定驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件位置。
[0017]通過范例的方式，差分電壓或兩個(gè)測(cè)量的差分電壓之間的差可接近0 V。這特別是如果ニ級(jí)線圈的電磁場不被可移動(dòng)組件的存在所干擾的情況，其特別是如果所述可移動(dòng)組件不位在所述ニ級(jí)線圈鄰近處的情況，例如在所述ニ級(jí)線圈之上。特別當(dāng)所述可移動(dòng)組件干擾所述ニ級(jí)線圈中的電磁場時(shí)，差分電壓或兩個(gè)測(cè)量的差分電壓之間的差不是0 V，也就是不等于0 V。這種干擾特別是當(dāng)所述可移動(dòng)組件位在所述ニ級(jí)線圈的鄰近處，例如在所述ニ級(jí)線圈之上時(shí)發(fā)生。特別是，因?yàn)樘囟ǖ木€圈配置、相移以及所述ニ級(jí)線圈的形式，然后可使用數(shù)學(xué)函數(shù)以計(jì)算所述位置。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施例，所述ニ級(jí)線圈也可也成對(duì)地被指派至勵(lì)磁線圈。在此情況中，則對(duì)于每對(duì)ニ級(jí)線圈測(cè)量差分電壓。這有利地使得即使在其相對(duì)長的移動(dòng)距離上，可能連續(xù)地測(cè)量所述可移動(dòng)組件的位置。
[0018]在本發(fā)明含義內(nèi)的位置可特別是坐標(biāo)系統(tǒng)中(特別是在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)中)的位置?？梢苿?dòng)組件的位置可因此利用x、y以及z坐標(biāo)來描述。優(yōu)選的是，所述可移動(dòng)組件的位置也可利用球坐標(biāo)來描述。特別的是，如果所述可移動(dòng)組件是旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)組件，位置也可包含旋轉(zhuǎn)的角度。也就是說，特別決定了所述旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)角度。
[0019]依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例，可將勵(lì)磁線圈及/或ニ級(jí)線圈形成為ー個(gè)或多個(gè)電路板上的導(dǎo)體軌道。也就是說，特別是，導(dǎo)體軌道以它們形成線圈的這種方式被形成于電路板上。電路板也可被形成為印刷電路板。這種印刷電路板特別是一種用于電子組件的載體。由于事實(shí)上所述線圈優(yōu)選地是通過所述電路板上的導(dǎo)體軌道來實(shí)現(xiàn)，特別緊湊的結(jié)構(gòu)變得可能。特別是，這能夠以特別簡單的方式而與所述線圈做出電接觸。
[0020]依照ー個(gè)具體實(shí)施例，勵(lì)磁線圈具有長方形形式，ニ級(jí)線圈優(yōu)選地以長方形形式來配置。一般而言，所述勵(lì)磁線圈的繞組也可稱為激勵(lì)繞組。一般而言，ニ級(jí)線圈的繞組也可稱為ニ級(jí)繞組。
[0021]依照本發(fā)明ー個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例，所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓被取樣并數(shù)字化，用于進(jìn)一歩的數(shù)字處理。因此，以有利的方式，不再需要通過激勵(lì)信號(hào)方式的仿真解調(diào)?？梢虼诉_(dá)成特別是ー些kHz的取樣頻率，例如50 kHz。在已知的現(xiàn)有技術(shù)中，所測(cè)量的仿真電壓信號(hào)用于與仿真激勵(lì)電壓信號(hào)互相關(guān)。然后只有導(dǎo)因于所述互相關(guān)的仿真信號(hào)被數(shù)字化。然而，相對(duì)于此，在本發(fā)明的此優(yōu)選具體實(shí)施例中，所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓被直接數(shù)字化，然后進(jìn)一步處理，其能夠有更快的位置計(jì)算。
[0022]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的優(yōu)選具體實(shí)施例，激勵(lì)脈沖具有隨時(shí)間減少的振幅。這有利地使得可能避免了一個(gè)情況，其中在另外的勵(lì)磁線圈及/或指派至所述另外的勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈中(該ニ級(jí)線圈特別是鄰近于電激勵(lì)脈沖施加至的所述勵(lì)磁線圈而配置)，在較晚的時(shí)間點(diǎn)，如果在此另外的線圈配置中意欲進(jìn)行測(cè)量，則誘導(dǎo)出干擾信號(hào)。所述激勵(lì)脈沖優(yōu)選地具有隨時(shí)間衰退的正弦振蕩或隨時(shí)間衰退的余弦振蕩。這有利地使具有所誘導(dǎo)出的線圈電壓信號(hào)中的最大值變得較平坦的效果。也就是說，在所述最大值(其可為局部或總體的最大值)附近，梯度相較于信號(hào)分布的其它區(qū)域中還平坦。因此，所述線圈電壓信號(hào)至最大值的右邊以及左邊仍具有充分的振幅，使得信噪比特別地有利。[0023]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例中，位置檢測(cè)裝置具有鄰近配置的兩個(gè)勵(lì)磁線圏，以時(shí)間偏移將激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈的每ー個(gè)。也就是說，特別是，首先將激勵(lì)脈沖施加至ー個(gè)勵(lì)磁線圈。在時(shí)間偏移或時(shí)間暫停之后，然后將相同或不同的激勵(lì)脈沖施加至第二個(gè)勵(lì)磁線圈。特別是，也可提供多于兩個(gè)鄰近的勵(lì)磁線圈，其中在每個(gè)例子中接著以時(shí)間偏移類似地將激勵(lì)脈沖施加至它們。這有利地避免了其中ー個(gè)勵(lì)磁線圈的電磁場在所述鄰近的另ー個(gè)勵(lì)磁線圈中以及特別是在指派至所述鄰近勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出電流的情況，其可能另外產(chǎn)生循環(huán)的位置錯(cuò)誤。
[0024]在本發(fā)明的另一個(gè)示范性具體實(shí)施例中，激勵(lì)脈沖的施加與時(shí)間信號(hào)在時(shí)間上是同步化的，特別是外部時(shí)間信號(hào)。這里外部特別意指所述時(shí)間信號(hào)不在用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件位置的裝置中產(chǎn)生，而是在關(guān)于此裝置的外部，例如在所述驅(qū)動(dòng)裝置中。為了能夠產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)，提供了例如定時(shí)器?？蓪⑺龆〞r(shí)器整合于所述驅(qū)動(dòng)裝置中，例如，以及在此情況中特別可稱為外部定時(shí)器。然而，對(duì)于將要提供的內(nèi)部定時(shí)器也可做出準(zhǔn)備，所述內(nèi)部定時(shí)器整合在用于檢測(cè)所述可移動(dòng)組件位置的裝置中。依照本發(fā)明的進(jìn)ー步具體實(shí)施例，所述內(nèi)部定時(shí)器可在時(shí)間上與所述外部定時(shí)器同步化。特別是，所述內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)間信號(hào)，其可特別與外部時(shí)間信號(hào)同步化。施加所述激勵(lì)脈沖的瞬時(shí)優(yōu)選地與所述內(nèi)部時(shí)間信號(hào)同步化，但也可與所述外部時(shí)間信號(hào)同步化。特別是，施加所述激勵(lì)脈沖的瞬時(shí)(其中此瞬時(shí)一般也可稱為開始瞬吋)在所述內(nèi)部或外部時(shí)間信號(hào)之后可具有時(shí)間偏移。在此情況中，可能優(yōu)選的是，在決定所述位置的期間忽視相應(yīng)的時(shí)間偏移，特別是以足夠高的取樣頻率，在取樣以及數(shù)字化所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓期間，但此時(shí)間偏移也可優(yōu)選地利用插值來編制。
[0025]依照本發(fā)明的一個(gè)示范性具體實(shí)施例，所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓的測(cè)量是在預(yù)先決定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行。此預(yù)先決定的時(shí)間間隔也可稱為時(shí)間窗。因此，在此時(shí)間窗之內(nèi)，特別取樣并數(shù)字化所測(cè)量的線圈電壓?？呻S后進(jìn)行所數(shù)字化的數(shù)據(jù)的進(jìn)一歩處理。優(yōu)選的是，所述預(yù)先決定的時(shí)間間隔在時(shí)間上相對(duì)于施加激勵(lì)脈沖的瞬時(shí)被位移，使得所誘導(dǎo)出的線圈電壓的振幅最大值可被檢測(cè)。在此情況中，所述時(shí)間窗可優(yōu)選地在納秒時(shí)間幀中位移。優(yōu)選地提供調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其以這種方式控制所述激勵(lì)信號(hào)或所述激勵(lì)脈沖的產(chǎn)生的開始瞬時(shí)，使得其發(fā)生在關(guān)于所述外部時(shí)間信號(hào)的所定義瞬時(shí)。一般而言，所述外部時(shí)間信號(hào)也可在控制系統(tǒng)中產(chǎn)生，特別是上位控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)可例如整合在所述驅(qū)動(dòng)裝置中，并控制相應(yīng)組件的驅(qū)動(dòng)移動(dòng)。
[0026]依照本發(fā)明進(jìn)ー步的優(yōu)選具體實(shí)施例，檢測(cè)器連接至用于取樣以及數(shù)字化所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓的仿真-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)。所述檢測(cè)器優(yōu)選地包含所述仿真-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。特別是，可在幾納秒的范圍中取樣所述線圈電壓。因此，這有利地具有可直接取樣以及數(shù)字化所測(cè)量的線圈電壓而用于數(shù)字的進(jìn)ー步處理的效果。
[0027]在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例中，在脈沖產(chǎn)生器以及勵(lì)磁線圈之間形成用于協(xié)調(diào)激勵(lì)脈沖的電共振電路。優(yōu)選的是，所述脈沖產(chǎn)生器包含所述電共振電路。協(xié)調(diào)特別具有，例如，長方形激勵(lì)脈沖變成正弦振蕩或余弦振蕩的效果。特別是，所述電共振電路可從激勵(lì)脈沖產(chǎn)生具有隨時(shí)間衰退的正弦振蕩或隨時(shí)間衰退的余弦振蕩的脈沖。
[0028]在本發(fā)明的進(jìn)ー步具體實(shí)施例中，脈沖產(chǎn)生器具有用于形成激勵(lì)脈沖的邏輯電路?？蓛?yōu)選地將這種邏輯電路形成為集成電路。優(yōu)選地將所述邏輯電路形成為可編程的邏輯電路。這種可編程的邏輯電路也稱為「場可編程?hào)艛?shù)組」(FPGA)或「可編程邏輯裝置」(PLD)0通過范例的方式，可將所述邏輯電路形成為稱為「專用集成電路(ASIC)」的電路。特別是，可將同步計(jì)數(shù)器或時(shí)鐘產(chǎn)生器或定時(shí)器并入于所述邏輯電路中，也就是，特別是在所述FPGA或所述ASIC中。優(yōu)選地將所述邏輯電路設(shè)計(jì)成用以評(píng)估所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓。此外，也可將所述邏輯電路設(shè)計(jì)成用以產(chǎn)生所述激勵(lì)脈沖。優(yōu)選的是，所述邏輯電路控制所述激勵(lì)脈沖的開始瞬吋。此外，所述邏輯電路特別控制所述ニ級(jí)線圈上的線圈電壓測(cè)量。優(yōu)選的是，在當(dāng)?shù)竭_(dá)振蕩的最大值時(shí)的瞬時(shí)測(cè)量所述線圈電壓。為了有利地確保在所述振蕩的最大值進(jìn)行測(cè)量，可在進(jìn)ー步的方法中調(diào)節(jié)此瞬時(shí)或關(guān)于所述激勵(lì)繞組的信號(hào)的時(shí)間差。可因此有利地補(bǔ)償外部影響，例如溫度波動(dòng)。邏輯電路的準(zhǔn)備具有優(yōu)勢(shì)，特別是，不同的功能性，例如產(chǎn)生所述激勵(lì)脈沖、測(cè)量所述線圈電壓、同步化內(nèi)部時(shí)間信號(hào)與外部時(shí)間信號(hào)或決定可移動(dòng)組件的位置，可緊湊地整合在電子邏輯或邏輯電路中。
[0029]在本發(fā)明進(jìn)一歩的具體實(shí)施例中，檢測(cè)器具有用于評(píng)估所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓的進(jìn)ー步邏輯電路。因此可對(duì)脈沖產(chǎn)生器以及所述檢測(cè)器提供準(zhǔn)備，以具有兩個(gè)分開的邏輯電路，其中也可將在所述檢測(cè)器中的所述邏輯電路形成為FPGA或ASIC。然而，優(yōu)選的是也可對(duì)于將要提供的單ー邏輯電路(特別是FPGA或ASIC)做出準(zhǔn)備，其形成于所述檢測(cè)器中或所述脈沖產(chǎn)生器中或相對(duì)于兩者而形成于外部，且可進(jìn)行上述的相應(yīng)功能性。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選示范性具體實(shí)施例中，脈沖產(chǎn)生器具有內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生器。此內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生器優(yōu)選地產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，其可用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于產(chǎn)生激勵(lì)脈沖的瞬吋。此內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生器優(yōu)選地與外部時(shí)鐘產(chǎn)生器同步化。也就是說，特別是，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)或時(shí)間信號(hào)在時(shí)間上與外部時(shí)鐘信號(hào)或時(shí)間信號(hào)同步化。
[0031]優(yōu)選的是，形成所謂的延遲鎖相環(huán)(DLL)電路。這種DLL電路特別是ー種具有輸入以及輸出的電子電路，其中存在于所述輸入的信號(hào)，特別是時(shí)鐘信號(hào)或時(shí)間信號(hào)，是以時(shí)間延遲的方式經(jīng)由所述輸出來輸出。時(shí)鐘產(chǎn)生器及/或邏輯電路可包含這種DLL電路，結(jié)果是，利用此裝置，特別是以有利的方式，可能在信號(hào)序列及/或測(cè)量中引起定義的時(shí)間延遲。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例中，可移動(dòng)組件具有至少ー個(gè)用于電磁干擾在ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出的電磁場的導(dǎo)電組件。此干擾在所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓中特別可見，使得可能建立出所述ニ級(jí)線圈的區(qū)域中可移動(dòng)組件的存在。如果不存在這種干擾信號(hào)，可以推論的是，沒有可移動(dòng)組件位在所述ニ級(jí)線圈的所述區(qū)域中。可優(yōu)選地將所述導(dǎo)電組件形成為本體，特別是長方形本體。導(dǎo)電特別意指所述組件至少部分從導(dǎo)電材料來形成。優(yōu)選的是，所述組件也可完全從導(dǎo)電材料來形成。優(yōu)選的是，將所述導(dǎo)電組件形成為薄板。在本發(fā)明含義內(nèi)的薄板是長方形本體。優(yōu)選的是，也可提供多個(gè)導(dǎo)電組件，其特別可不同地或相同地來體現(xiàn)。干擾信號(hào)特別取決于導(dǎo)電組件的設(shè)計(jì)及/或所述導(dǎo)電組件的數(shù)目，使得關(guān)于此方面的差異也導(dǎo)致不同的干擾信號(hào)，其隨之導(dǎo)致不同的誘導(dǎo)線圈電壓。因此，可將具體的導(dǎo)電組件指派至相應(yīng)的測(cè)量線圈信號(hào)，其結(jié)果是有利地使所述可移動(dòng)組件的識(shí)別變成可能。
[0033]在進(jìn)ー步的示范性具體實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置具有直線電動(dòng)機(jī)，其可移動(dòng)可移動(dòng)組件。在這種情況中，特別決定了所述可移動(dòng)組件的直線位置。優(yōu)選的是，將所述可移動(dòng)組件形成為可利用所述直線電動(dòng)機(jī)移動(dòng)的滑塊。特別是，在所述滑塊上配置了一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電組件。[0034]優(yōu)選的是，提供了可利用直線電動(dòng)機(jī)移動(dòng)的多個(gè)滑塊。特別是，也可提供多個(gè)直線電動(dòng)機(jī)。在每個(gè)情況中，所述滑塊可特別具有導(dǎo)電組件。在此情況中，可相同或不同地形成所述導(dǎo)電組件。對(duì)于ー個(gè)或多個(gè)滑塊也可優(yōu)選地做出準(zhǔn)備，以在每個(gè)情況中具有多個(gè)導(dǎo)電組件。通過范例的方式，滑塊可具有兩個(gè)導(dǎo)電組件。因?yàn)橛丧思?jí)線圈中不同導(dǎo)電組件所引起的不同干擾信號(hào)，有利地使個(gè)別滑塊的識(shí)別變得可能。在此方面，所述滑塊具有專用的標(biāo)識(shí)符。因此可明確地區(qū)分它們彼此。此外，此明確的標(biāo)識(shí)符使得特別可使用標(biāo)靶的方式來監(jiān)控所述個(gè)別滑塊上的磨損現(xiàn)象。
[0035]在另ー個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例中，在位置檢測(cè)裝置中，提供了兩個(gè)勵(lì)磁線圈，其至少部分以重迭的方式彼此配置在旁邊?？梢虼擞欣貦z測(cè)出較大的路徑距離。特別是，因?yàn)閯?lì)磁線圈的這種互相配置，可能檢測(cè)出任意長度的距離。優(yōu)選的是，可將以重迭方式彼此配置在旁邊并相鄰的兩個(gè)這種勵(lì)磁線圈整合在模塊中。然后可非常簡單地將這種模塊彼此配置在旁邊，以因此檢測(cè)任意長度的路徑距離。這種路徑距離不一定需要成直線地延伸，而可具有任意形式。因此，激勵(lì)或主要線圈以及ニ級(jí)線圈的形式然后被改變，因此，使得在它們之間的比例維持相同。以此方式，則可能特別有利地檢測(cè)任意幾何學(xué)，例如直線或具有不同曲線半徑的廣泛變化的曲線。對(duì)于具有將要配置在模塊中的所指派ニ級(jí)線圈的多于兩個(gè)勵(lì)磁線圈也是可能的，其也可稱為線圈模塊。通過范例的方式，可在模塊中提供具有所指派ニ級(jí)線圈的三、四或更多個(gè)勵(lì)磁線圈。優(yōu)選的是，所述勵(lì)磁線圈至少部分以重迭的方式彼此配直在芳邊。
[0036]在本發(fā)明含義內(nèi)的直線電動(dòng)機(jī)特別包含多個(gè)路徑組件。每個(gè)路徑組件具有特定數(shù)目的線圈。這些線圈可優(yōu)選地都，例如利用控制裝置，彼此分開被驅(qū)動(dòng)。特別是在可移動(dòng)組件上，特別是在滑塊上，配置ー個(gè)或多個(gè)磁板，在所述磁板上以南北方向交替地配置了多個(gè)磁鐵。利用所述路徑組件的個(gè)別線圈的個(gè)別通電來產(chǎn)生磁場，使得經(jīng)由所產(chǎn)生的場與在所述可移動(dòng)組件上的移動(dòng)永久磁鐵的場的叉積來建立前進(jìn)力，且所述滑塊或所述可移動(dòng)組件在速度以及位置方面變得可調(diào)節(jié)。
[0037]在此情況中，個(gè)別線圈的通電優(yōu)選地由控制系統(tǒng)或上位控制系統(tǒng)預(yù)先定義，因此有利地導(dǎo)致可移動(dòng)組件(特別是滑塊)的連續(xù)移動(dòng)。在此情況中，從時(shí)間點(diǎn)的觀點(diǎn)，可將所述線圈重復(fù)地指派至其它的可移動(dòng)組件，特別是其它滑塊。
[0038]因此可能在共同的移動(dòng)路徑上實(shí)現(xiàn)如所想要一祥多的可移動(dòng)組件(特別是滑塊)的無接觸移動(dòng)，所述共同移動(dòng)路徑具有合并成彼此的廣泛變化的幾何學(xué)，例如直線、圓形、弧形或S曲線，也連續(xù)地在封閉的循環(huán)中。這種封閉的循環(huán)也可稱為封閉系統(tǒng)。所述可移動(dòng)組件(特別是所述滑塊)一般不具有，特別是，至固定路徑的電纜為基礎(chǔ)的連接。在此方面，所述可移動(dòng)組件，特別是所述滑塊，以無電纜的方式被配置或形成在移動(dòng)路徑上。在這種直線電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的可移動(dòng)組件也可稱為被動(dòng)可移動(dòng)組件，特別是被動(dòng)滑塊。
[0039]在本發(fā)明的一個(gè)示范性具體實(shí)施例中，位置檢測(cè)裝置也可具有三個(gè)勵(lì)磁線圈，優(yōu)選地配置在模塊中，其中特別是在每個(gè)情況中，一個(gè)或多個(gè)ニ級(jí)線圈被指派至這三個(gè)勵(lì)磁線圈。這三個(gè)勵(lì)磁線圈至少部分以重迭的方式彼此配置在旁邊。特別是，對(duì)于可移動(dòng)元可做出準(zhǔn)備以具有導(dǎo)電組件，所述導(dǎo)電組件具有使得所有三個(gè)線圈可被所述組件涵蓋的長度。特別是，也可對(duì)于所述導(dǎo)電組件做出準(zhǔn)備，以具有使得所述組件只涵蓋ー個(gè)或兩個(gè)勵(lì)磁線圈的長度。優(yōu)選的是，也可能提供多個(gè)導(dǎo)電組件，其可具有相應(yīng)地不同的長度。特別是，所述位置檢測(cè)裝置包含多個(gè)模塊。
[0040]涵蓋所有三個(gè)勵(lì)磁線圈的導(dǎo)電組件也將在所有三個(gè)勵(lì)磁線圈中誘導(dǎo)出相應(yīng)的干擾信號(hào)。只涵蓋ー個(gè)或兩個(gè)勵(lì)磁線圈的導(dǎo)電組件在此方面也可在ー個(gè)或兩個(gè)勵(lì)磁線圈中只誘導(dǎo)出一個(gè)干擾信號(hào)?？梢虼诉_(dá)成包含這種導(dǎo)電組件的可移動(dòng)組件的識(shí)別。當(dāng)然，此原理也可應(yīng)用至多于三個(gè)勵(lì)磁線圈。
[0041]優(yōu)選的是，也可能提供四個(gè)或更多個(gè)勵(lì)磁線圈，其特別可整合在模塊中。優(yōu)選的是，也可能改變兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電組件之間的距離，使得通過距離的方式，指派至可移動(dòng)組件的相應(yīng)指派也變得可能。一般而言，所述導(dǎo)電組件可具有相同或不同的幾何學(xué)形式。優(yōu)選的是，所述組件在關(guān)于它們的長度及/或它們的寬度及/或它們的高度及/或由于它們的材料而可不同。特別是，對(duì)于與ー個(gè)導(dǎo)電組件不同而將同一形成的所有導(dǎo)電組件可做出準(zhǔn)備，所述不同的導(dǎo)電組件由于其幾何學(xué)及/或其材料而與其它組件不同。在此方面，可有利地獨(dú)特識(shí)別具有這種不同組件的可移動(dòng)組件。特別在具有多個(gè)可移動(dòng)組件的封閉系統(tǒng)中，由于所述組件的順序在封閉系統(tǒng)中不可改變，具有不同組件的一個(gè)可移動(dòng)組件的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符因此變得可能。
[0042]在本發(fā)明替代性的示范性具體實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置包含旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)?？蓪⑦@種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)形成為，例如，電動(dòng)機(jī)。優(yōu)選地將可移動(dòng)組件形成為可利用所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的圓盤。優(yōu)選的是，所述可移動(dòng)組件被配置在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸上。通過范例的方式，勵(lì)磁線圈以及ニ級(jí)線圈以靜止的方式配置在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，使得所述可移動(dòng)組件，特別是所述可旋轉(zhuǎn)的圓盤，可在所述線圈上移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。通過范例的方式，所述線圈可配置或形成在以靜止的方式(即，在所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的情況中為非移動(dòng)的方式)配置的電路板上。在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的情況中，特別檢測(cè)所述可移動(dòng)組件的旋轉(zhuǎn)角度，特別是所述可旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)角度。
[0043]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例，通過驅(qū)動(dòng)裝置將電能傳輸至可移動(dòng)組件。為了此目的，在直線電動(dòng)機(jī)的情況中，例如，在已沿著所述移動(dòng)區(qū)域或移動(dòng)路徑存在的所述直線電動(dòng)機(jī)的線圈中，其產(chǎn)生用于滑塊直線移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)場，另外可能形成高頻率電流，例如在幾百Hz的范圍中。所產(chǎn)生的場然后可影響，例如特別是配置在所述可移動(dòng)組件(例如所述滑塊)上的接收機(jī)線圈中的電壓，而在此情況中不影響所述滑塊的直線移動(dòng)。
[0044]優(yōu)選的是，然而，對(duì)于這種能量傳輸，也可能使用直線電動(dòng)機(jī)的線圈，其不在所述能量傳輸?shù)臅r(shí)間點(diǎn)被供能用于直線移動(dòng)カ的形成。以無電纜方式沿著所述移動(dòng)路徑的這種能量傳輸特別能夠有每個(gè)線圈數(shù)瓦的功率傳輸。此有利地能夠無線傳輸能量至所移動(dòng)的系統(tǒng)，也就是所述滑塊，例如，并同時(shí)利用電子產(chǎn)品以及所述電動(dòng)機(jī)的靜止部分，也就是所述直線電動(dòng)機(jī)，例如，特別是所述線圈，用于產(chǎn)生所述移動(dòng)力以及所述能量傳輸。
[0045]參照附圖，基于優(yōu)選的示范性具體實(shí)施例，在下面更詳細(xì)地解釋了本發(fā)明，其中 圖1示出了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的裝置，
圖2示出了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的進(jìn)ー步裝置，
圖3示出了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法的流程圖，
圖4示出了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法的進(jìn)ー步流程圖，
圖5示出了一種驅(qū)動(dòng)裝置，
圖6示出了進(jìn)ー步的驅(qū)動(dòng)裝置， 圖7示出了另ー個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，
圖8示出了進(jìn)ー步的驅(qū)動(dòng)裝置，
圖9示出了ー種包含具有所指派ニ級(jí)線圈的兩個(gè)勵(lì)磁線圈的模塊，
圖10示出了ニ級(jí)線圈的示意性結(jié)構(gòu)，
圖11示出了包含具有所指派ニ級(jí)線圈的三個(gè)勵(lì)磁線圈的進(jìn)ー步模塊，
圖12示出了顯示激勵(lì)脈沖以及誘導(dǎo)線圈電壓的時(shí)間剖面的圖表，
圖13示出了為圓盤形式具有沖壓成形部分的可移動(dòng)組件，以及圖14示出了根據(jù)圖13與勵(lì)磁線圈以及指派至所述勵(lì)磁線圈的多個(gè)ニ級(jí)線圈交互作用的圓盤。
[0046]此后，對(duì)于相同的特征使用相同的參照符號(hào)。
[0047]圖1示出了ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)的可移動(dòng)組件(未示出)位置的裝置101。所述位置檢測(cè)裝置101具有至少ー個(gè)勵(lì)磁線圈102以及至少ー個(gè)指派至所述勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈102a。優(yōu)選的是，也可提供多個(gè)勵(lì)磁線圈及/或多個(gè)ニ級(jí)線圈。所述裝置101此外包含脈沖產(chǎn)生器103，其可將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈102。因?yàn)閷⑺鲭娂?lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈102，在所述ニ級(jí)線圈102a中誘導(dǎo)出電線圈電壓。此外，提供了檢測(cè)器105，其可測(cè)量所述ニ級(jí)線圈電壓?？苫谒鶞y(cè)量的線圈電壓來決定所述可移動(dòng)組件的位置。通過范例的方式，可提供評(píng)估裝置用于所述決定。
[0048]圖2示出了用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)的可移動(dòng)組件(未示出)位置的進(jìn)ー步裝置201。所述裝置201具有邏輯電路203，其優(yōu)選地形成為FPGA或ASIC。所述邏輯電路203具有脈沖產(chǎn)生器205，其可將電激勵(lì)脈沖施加至勵(lì)磁線圈102，用于在ニ級(jí)線圈102a中誘導(dǎo)出電線圈電壓。此外，所述邏輯電路203具有用于測(cè)量所述ニ級(jí)線圈電壓的檢測(cè)器207。可優(yōu)選地將所述脈沖產(chǎn)生器205以及所述檢測(cè)器207形成為所述邏輯電路203中的電子電路。然而，也可能的是，特別是，可使用軟件而在所述邏輯電路203中實(shí)現(xiàn)所述脈沖產(chǎn)生器205及/或所述檢測(cè)器207。
[0049]圖3示出了利用位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法的流程圖，所述位置檢測(cè)裝置包含勵(lì)磁線圈以及指派至所述勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈。在步驟301中，將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈，使得在所述ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出電壓或線圈電壓。在隨后的步驟303中，接著測(cè)量在所述ニ級(jí)線圈中的所述ニ級(jí)線圈電壓。在步驟305中，基于所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓來決定所述可移動(dòng)組件的位置。
[0050]圖4示出了用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的另ー個(gè)方法的流程圖。在步驟401中，將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈。因此，藉此在所述ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出電壓。在步驟403中，取樣并數(shù)字化所述ニ級(jí)線圈電壓用于數(shù)字的進(jìn)ー步處理。在隨后的步驟405中，基于所取樣以及數(shù)字化的測(cè)量數(shù)據(jù)來決定所述可移動(dòng)組件的位置。
[0051]圖5示出了ー種包含可移動(dòng)組件503的驅(qū)動(dòng)裝置501。利用驅(qū)動(dòng)機(jī)505來移動(dòng)所述可移動(dòng)組件503。此外，形成了勵(lì)磁線圈507以及指派至所述勵(lì)磁線圈507的ニ級(jí)線圈509，其由裝置511所包含，所述裝置511可檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)裝置501的所述可移動(dòng)組件503的位置。所述位置檢測(cè)裝置511此外包含檢測(cè)器513以及脈沖產(chǎn)生器515。所述裝置511可以是，例如來自圖1的位置檢測(cè)裝置101或來自圖2的位置檢測(cè)裝置201。如這里所示，所述裝置511可以整合至所述驅(qū)動(dòng)裝置501中的方式來形成?；蛘?，特別是對(duì)于將獨(dú)立于所述驅(qū)動(dòng)裝置501操作的所述位置檢測(cè)裝置511可做出準(zhǔn)備，例如，使得其可被改造成現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置。優(yōu)選的是，可將所述位置檢測(cè)裝置511形成為獨(dú)立的模塊，其與所述驅(qū)動(dòng)裝置501分開形成，且可隨后整合于所述驅(qū)動(dòng)裝置501中。
[0052]圖6示出了另ー個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置601。所述驅(qū)動(dòng)裝置601包含可移動(dòng)組件，其被體現(xiàn)為滑塊603，且可利用直線電動(dòng)機(jī)605來移動(dòng)，特別是直線地移動(dòng)。此外，提供了位置檢測(cè)裝置611，其可檢測(cè)所述滑塊603的位置。所述位置檢測(cè)裝置611可以是，例如，來自圖1的裝置101或來自圖2的裝置201。所述位置檢測(cè)裝置611包含勵(lì)磁線圈607，對(duì)于勵(lì)磁線圈607指派了ニ級(jí)線圈609。在本發(fā)明含義中的勵(lì)磁線圈一般也可稱為主要線圈。所述位置檢測(cè)裝置611此外包含檢測(cè)器613以及脈沖產(chǎn)生器615。在一個(gè)未示出的具體實(shí)施例中，也可提供多個(gè)滑塊。特別是，也可形成多個(gè)勵(lì)磁線圈及/或多個(gè)ニ級(jí)線圈。所述位置檢測(cè)裝置611將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈607。藉此在所述ニ級(jí)線圈609中誘導(dǎo)出電壓。如果，通過范例的方式，然后所述滑塊603位在所述ニ級(jí)線圈609之上，所述ニ級(jí)線圈609的電磁場被干擾或影響。然后在相應(yīng)的誘導(dǎo)線圈電壓中顯現(xiàn)出此干擾或此影響，使得，利用所述線圈電壓的測(cè)量，可能檢測(cè)所述滑塊603是否位在所述ニ級(jí)線圈609之上。如果沒有滑塊603位在所述ニ級(jí)線圈609之上，沒有所述電磁場的干擾或影響被確定或測(cè)量到。
[0053]本發(fā)明含義內(nèi)的直線電動(dòng)機(jī)特別相應(yīng)于具有主要部分以及反應(yīng)部分的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的直線具體實(shí)施例，電流流經(jīng)所述主要部件，且所述電流可相比于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的靜子，所述反應(yīng)部件即ニ級(jí)部件，其相應(yīng)于所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。在直線電動(dòng)機(jī)的情況中，特別是在異步以及同步電動(dòng)機(jī)之間可做出區(qū)別，其中在異步設(shè)計(jì)的情況中，所述ニ級(jí)部分配備有短路條，而在同步電動(dòng)機(jī)的情況中，其由永久磁鐵構(gòu)成。同步電動(dòng)機(jī)特別具有的優(yōu)勢(shì)是，它們具有高效率以及高連續(xù)前進(jìn)力。在本發(fā)明含義內(nèi)的直線電動(dòng)機(jī)可特別用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)譯前進(jìn)移動(dòng)。
[0054]圖7示出了包含旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703的進(jìn)ー步驅(qū)動(dòng)裝置701。例如,可將所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703可形成為電動(dòng)機(jī)。所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703具有驅(qū)動(dòng)軸705?？梢苿?dòng)組件707被配置在所述驅(qū)動(dòng)軸705上。通過范例的方式，所述可移動(dòng)組件707可為圓盤。特別是，所述可移動(dòng)組件707的對(duì)稱中心或矩心被放在所述驅(qū)動(dòng)軸705上。此有利地使所述可移動(dòng)組件707可能利用所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703而以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置。所述可移動(dòng)組件707優(yōu)選地包含導(dǎo)電材料。特別是，所述可移動(dòng)組件707也可完全從導(dǎo)電材料來形成。
[0055]此外旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703包含勵(lì)磁線圈709以及指派至所述勵(lì)磁線圈709的ニ級(jí)線圈711，其中兩個(gè)線圈709以及711由位置檢測(cè)裝置713所包含。在未示出的示范性具體實(shí)施例中，也可提供多個(gè)勵(lì)磁線圈及/或多個(gè)ニ級(jí)線圈。優(yōu)選地將所述勵(lì)磁線圈709以及所述ニ級(jí)線圈711形成為電路板上的導(dǎo)體軌道，其中以靜止的方式將所述電路板配置在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703上或在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703中。一般而言，所述勵(lì)磁線圈709以及所述ニ級(jí)線圈711以靜止或固定的方式固定或配置在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703上或在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703中。也就是說，特別是利用所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703，在所述可移動(dòng)組件707的旋轉(zhuǎn)期間，所述線圈不伴隨地移動(dòng)。
[0056]位置檢測(cè)裝置713以整合的方式形成于驅(qū)動(dòng)裝置701中，但也可特別形成為獨(dú)立的模塊，其可隨后整合至已產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)裝置中。特別是，所述位置檢測(cè)裝置713可檢測(cè)可移動(dòng)組件707的旋轉(zhuǎn)角度。所述裝置713可為，例如，來自圖1的位置檢測(cè)裝置101或來自圖2的位置檢測(cè)裝置201。所述位置檢測(cè)裝置713將電激勵(lì)脈沖或多個(gè)電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈709，使得在ニ級(jí)線圈711中誘導(dǎo)出電壓。因?yàn)樗隹梢苿?dòng)組件707 (其優(yōu)選地具有一個(gè)或多個(gè)斷流器，例如為沖壓成形部分的形式)的旋轉(zhuǎn)，所述ニ級(jí)線圈711中的電磁場被干擾。此干擾可利用所述ニ級(jí)線圈711的線圈電壓的測(cè)量來檢測(cè)，且基于該測(cè)量可決定所述可移動(dòng)組件707的旋轉(zhuǎn)角度。由于所述可移動(dòng)組件707固定地位在驅(qū)動(dòng)軸705上或連接至所述驅(qū)動(dòng)軸705，可因此決定所述驅(qū)動(dòng)軸705的旋轉(zhuǎn)角度。在此方面，所述位置裝置713也可稱為所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)703的電動(dòng)機(jī)位置傳感器，其中可獨(dú)立于線圈幾何學(xué)以及所述線圈之間的相移來執(zhí)行所述位置檢測(cè)。此外，倘若所述可移動(dòng)組件707以允許旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的方式連接至所述驅(qū)動(dòng)軸705，可想到所述可移動(dòng)組件707與所述線圈配置709、711以及所述電動(dòng)機(jī)703的內(nèi)部中的所述位置檢測(cè)裝置713配置在一起。
[0057]圖8示出了另ー個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置801。所述驅(qū)動(dòng)裝置801被體現(xiàn)為直線電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。所述驅(qū)動(dòng)裝置801包含滑塊803，其中，優(yōu)選的是，也可形成多個(gè)滑塊。所述滑塊803具有兩個(gè)永久磁鐵805a以及805b，其可優(yōu)選地配置在由磁性材料構(gòu)成的板子上(未示出)。所述永久磁鐵805a以及805b以南北走向交替地配置。在一個(gè)未示出的具體實(shí)施例中，也可提供多個(gè)永久磁鐵，其然后以南北走向交替地配置在所述滑塊803上或在所述板子上。
[0058]此外，沿著移動(dòng)路徑形成多個(gè)路徑組件807a、807b、807c、807d以及807e。優(yōu)選的是，也可形成多于五個(gè)或少于五個(gè)路徑組件。特別是，所述路徑組件形成自容的移動(dòng)路徑。也就是說，特別是，所述移動(dòng)路徑的開端也相應(yīng)于其末端。一般而言，移動(dòng)路徑，無論是否封閉，可具有任何想要的幾何學(xué)，例如直線、圓形、弧形或曲線，例如S曲線。
[0059]每個(gè)路徑組件807a至807e包含三個(gè)線圈809，其也可稱為驅(qū)動(dòng)線圈。優(yōu)選的是，路徑組件807a至807e也可提供多于或少于三個(gè)驅(qū)動(dòng)線圏。每個(gè)路徑組件的ー些驅(qū)動(dòng)線圈可為不同或相同的。
[0060]此外，每個(gè)路徑組件807a至807e被指派相應(yīng)的電子單元811a、811b、811c、811d以及811e,用于供電給驅(qū)動(dòng)線圈809。利用所述電子單元811a至811e,所述驅(qū)動(dòng)線圈809的個(gè)別通電變得可能。然后利用所述個(gè)別驅(qū)動(dòng)線圈809的此個(gè)別通電，然后產(chǎn)生磁場，使得經(jīng)由所產(chǎn)生的磁場與在側(cè)803上的永久磁鐵805a以及805b的磁場的叉積來建立前進(jìn)力，使得可有利地關(guān)于速度以及位置來調(diào)節(jié)所述滑塊803的移動(dòng)，特別是直線移動(dòng)。在此情況中，所述個(gè)別驅(qū)動(dòng)線圈809的通電是由上位控制系統(tǒng)(未示出)預(yù)定義，以導(dǎo)致所述滑塊803的連續(xù)移動(dòng)。在此情況中，從時(shí)間上的觀點(diǎn)，所述線圈可重復(fù)地被指派至其它滑塊。因此，有利地可能在共同移動(dòng)路徑上實(shí)現(xiàn)如所想要一祥多的滑塊的無接觸移動(dòng)，所述共同移動(dòng)路徑具有合并成彼此的廣泛變化的幾何學(xué)，例如直線、圓形、弧形、曲線或S曲線，包括連續(xù)地在封閉的循環(huán)中。所述循環(huán)也可為開放式的。
[0061]驅(qū)動(dòng)裝置801此外包含位置檢測(cè)系統(tǒng)或可檢測(cè)可移動(dòng)滑塊803的位置的位置檢測(cè)裝置。特別是，所述位置檢測(cè)裝置可檢測(cè)所述滑塊803的直線位置。為了清楚的目的，所述位置檢測(cè)裝置未示于圖8中。所述位置檢測(cè)裝置特別包含多個(gè)主要線圈以及指派至主要線圈的多個(gè)ニ級(jí)線圈。這些線圈可整合在模塊(對(duì)照?qǐng)D9)中。如果所述滑塊803然后沿著移動(dòng)路徑在個(gè)別路徑組件807a至807e移動(dòng)，所述滑塊803將干擾在所述ニ級(jí)線圈中誘導(dǎo)出的電磁場，可利用所述ニ級(jí)線圈電壓的測(cè)量來檢測(cè)該電磁場。
[0062]圖9示出了模塊901，其一般也可稱為線圈模塊。所述線圈模塊901包含兩個(gè)勵(lì)磁線圈903以及905，其中所述勵(lì)磁線圈903以及905在每個(gè)情況中被指派了多個(gè)ニ級(jí)線圈對(duì)。第一ニ級(jí)線圈對(duì)是由第一余弦ニ級(jí)繞組907a以及第一正弦ニ級(jí)繞組907b所形成。所述第ニニ級(jí)線圈對(duì)是由第二余弦ニ級(jí)繞組907c以及第二正弦ニ級(jí)繞組907d所形成。為了清楚的目的，只有所述勵(lì)磁線圈903的第一ニ級(jí)繞組已由相應(yīng)的組件符號(hào)所識(shí)別。也相似地體現(xiàn)了所述勵(lì)磁線圈905的ニ級(jí)線圏。
[0063]勵(lì)磁線圈903以及905部分地以重迭的方式彼此配置在旁邊，因此有利地能夠在任意長度的路徑距離上決定位置，而無任何中斷。這種線圈模塊901可，例如，簡單地彼此配置在旁邊，以因此檢測(cè)任意長度的路徑距離。
[0064]這種線圈模塊，像是線圈模塊901，可特別整合在圖8中所示出的路徑組件807a至807e中。一般而言，這種線圈模塊也可直接整合在位置檢測(cè)裝置中。因此，通過范例的方式，現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置，特別是直線驅(qū)動(dòng)裝置，可隨后特別簡單且方便地升級(jí)用于位置檢測(cè)。
[0065]圖10示出了個(gè)別ニ級(jí)繞組1001的示意性示例。所述ニ級(jí)繞組1001優(yōu)選地形成為電路板上的導(dǎo)體軌道(未示出)。在此情況中，提供了「正」正弦導(dǎo)體軌道1003以及「負(fù)」正弦導(dǎo)體軌道1005。所述導(dǎo)體軌道1003優(yōu)選地配置在第一位置中，以及所述導(dǎo)體軌道1005優(yōu)選地配置在第二位置中。所述第一位置也可稱為位置A。所述第二位置也可稱為位置B。兩個(gè)導(dǎo)體軌道1003以及1005做出了穿過的接觸，并在點(diǎn)1007連接至彼此。所述連接點(diǎn)1007也可稱為穿過接觸。
[0066]導(dǎo)體軌道1003具有第一繞組端1010。所述導(dǎo)體軌道1005具有第二繞組端1009。然后在所述兩個(gè)繞組端1009以及1011測(cè)量ニ級(jí)繞組1001的差分電壓。所述差分電壓可稱為Uab，其中「a」代表所述第一繞組端1011以及「b」代表所述第二繞組端1009。
[0067]優(yōu)選的是，點(diǎn)「b」，也就是第二繞組端1009接地。然后優(yōu)選地相對(duì)于接地也測(cè)量存在于點(diǎn)U」的電壓，使得在此情況中也測(cè)量ニ級(jí)繞組1001或ニ級(jí)線圈的差分電壓Uab。
[0068]將在下面更詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明基于圖9中所示出的線圈配置或線圈模塊而用于檢測(cè)來自圖8的滑塊803位置的測(cè)量原理。
[0069]外部勵(lì)磁線圈903具有包含多個(gè)內(nèi)部ニ級(jí)線圈的n個(gè)繞組，部分從ニ級(jí)繞組907a至907d所形成。優(yōu)選的是，所有的線圈，也就是勵(lì)磁線圈以及ニ級(jí)線圈，可通過電路板上的導(dǎo)體軌道來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的是，所述ニ級(jí)線圈具有正弦或余弦?guī)缀螌W(xué)。特別是，這些都以關(guān)于彼此偏移90°的方式來配置。然而，優(yōu)選的是，其它的幾何學(xué)，例如，三角形幾何學(xué)及/或90°之外的相移也是可能的。對(duì)所述勵(lì)磁線圈903特別地供應(yīng)AC電壓，并測(cè)量所述ニ級(jí)線圈的輸出電壓。如果所述線圈的場不被導(dǎo)電物體干擾，例如滑塊803，所述輸出電壓之間的差異(例如Uab)接近零。如果滑塊803然后在所述線圈之上移動(dòng)，在所述ニ級(jí)線圈中或所述ニ級(jí)線圈之間測(cè)量差分電壓。特別是，可對(duì)所述滑塊803做出準(zhǔn)備，以具有導(dǎo)電薄板，所述導(dǎo)電薄板具有不等于所述ニ級(jí)線圈周期長度的有效寬度。所述差分電壓因此使得可能推導(dǎo)出所述滑塊803或金屬薄板的位置。因?yàn)樗謦思?jí)線圈的特定配置、相移以及形式，可能使用數(shù)學(xué)函數(shù)用于計(jì)算所述位置。供應(yīng)所述勵(lì)磁線圈903的AC電壓的頻率優(yōu)選地在100kHz至10 MHz的范圍中。在此情況中，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法也特別有利地允許多對(duì)ニ級(jí)線圈能夠容納在勵(lì)磁線圈中。在此情況中，然后優(yōu)選地對(duì)于每對(duì)ニ級(jí)線圈測(cè)量兩個(gè)差分電壓。此有利地能夠在較長的距離上連續(xù)測(cè)量所述滑塊803或所述薄板的位置。
[0070]與勵(lì)磁線圈903相似有關(guān)的測(cè)量原理描述也適用于勵(lì)磁線圈905或具有指派的ニ級(jí)線圈配置在線圈模塊中的進(jìn)ー步勵(lì)磁線圈。
[0071]根據(jù)本發(fā)明所描述的測(cè)量原理不僅可應(yīng)用于直的路徑距離，也適用于任意形式。為了此目的，則特別以這種方式改變激勵(lì)或主要線圈以及ニ級(jí)線圈的形式，使得它們之間的比例維持相同。以此方式，例如，則可有利地檢測(cè)任意的幾何學(xué)，例如直線或廣泛變化的曲線。
[0072]圖11示出了包含三個(gè)勵(lì)磁線圈1103、1105以及1107的進(jìn)ー步線圈模塊1101。所述三個(gè)勵(lì)磁線圈1103、1105以及1107至少部分地以重迭的方式彼此配置在旁邊。多對(duì)ニ級(jí)線圈1109、1111以及1113被指派至每個(gè)勵(lì)磁線圈1103、1105以及1107。三個(gè)導(dǎo)電薄板1115,1117以及1119位在所述線圈模塊1101之上。所述三個(gè)薄板1115、1117以及1119分別配置在滑塊(未示出)上，其在每個(gè)例子中可被體現(xiàn)，例如來自圖8的滑塊803。兩個(gè)外部滑塊的導(dǎo)電薄板1115以及1117具有相同的幾何學(xué)，而中央滑塊的導(dǎo)電薄板1119具有從其偏離的幾何學(xué)。特別是，所述中央滑塊的所述薄板1119的長度與所述兩個(gè)外部滑塊的所述薄板1115以及1117的長度不同。所述薄板1119的長度足以能夠涵蓋所有三個(gè)勵(lì)磁線圈1103,1105以及1107。如果只有ー個(gè)外部滑塊，例如所述薄板1115所指派至的滑塊，然后在所述線圈模塊1101上移動(dòng)，只在所述ニ級(jí)線圈1109中誘導(dǎo)出干擾信號(hào)，或如果所有的三個(gè)滑塊被進(jìn)ー步朝向右邊移動(dòng)，在所述ニ級(jí)線圈1111中額外地誘導(dǎo)出干擾信號(hào)。因此，雖然可確定的是，可移動(dòng)組件位在所述位置，仍不可能明確地識(shí)別出所述滑塊。然而，如果所述薄板1119所指派至的所述中央滑塊然后在所述線圈模塊1101上移動(dòng)，在所述ニ級(jí)線圈1109以及1111 (取決于所述滑塊的位置)以及在所述ニ級(jí)線圈1113中都誘導(dǎo)出干擾信號(hào)。由于此滑塊具有也涵蓋所述ニ級(jí)線圈1113的導(dǎo)電薄板1119，現(xiàn)在可能明確地確定此滑塊確切地位在哪里，且其可因此被識(shí)別。如果在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中配置了多個(gè)滑塊，則其足以配備具有加長薄板1119的ー個(gè)滑塊。由于明確地識(shí)別出此滑塊，另外滑塊的順序也總是是明確的，由于畢竟它們的順序不可改變。此外，具有不同導(dǎo)電薄板的這種配置也提供了其中滑塊不需要進(jìn)行通過任意其它傳感器的初始移動(dòng)以能夠獨(dú)特地識(shí)別每個(gè)個(gè)別滑塊的優(yōu)勢(shì)。
[0073]在一個(gè)未示出的示范性具體實(shí)施例中，線圈模塊也可包含多于三個(gè)具有指派的ニ級(jí)線圈對(duì)的勵(lì)磁線圈。特別是，也可提供具有多于三個(gè)薄板或少于三個(gè)薄板的滑塊。在滑塊具有兩個(gè)薄板的情況中，所述兩個(gè)薄板的其中一個(gè)優(yōu)選地被體現(xiàn)或配置在所述滑塊上，使得此薄板只涵蓋ー個(gè)具有其指派ニ級(jí)線圈的勵(lì)磁線圈。由于所述兩個(gè)薄板之間的距離是多變化的，然后可特別地彼此區(qū)分這種滑塊，使得可改變此距離。這些滑塊中的每個(gè)滑塊在所述薄板的彼此之間則具有其本身定義的距離，且在此方面可有利地被明確地識(shí)別。
[0074]在未示出的進(jìn)ー步具體實(shí)施例中，對(duì)于薄板1115、1117以及1119的其中之一可做出準(zhǔn)備，讓它比另外兩個(gè)薄板更寬或更窄。由于所誘導(dǎo)出的線圈電壓的電磁干擾特別取決于薄板的寬度，因此有利地可能達(dá)成具有與其它薄板不同寬度的滑塊的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。在未示出的進(jìn)ー步具體實(shí)施例中，如上面進(jìn)ー步的描述，利用具有不同寬度以及具有不同長度的薄板，也可達(dá)到此獨(dú)特的標(biāo)識(shí)符。雖然這里僅已描述了三個(gè)薄板，這不意欲表示限制。特別是，也可能提供多個(gè)薄板或較少的薄板。所描述的所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的原理可應(yīng)用至任意數(shù)目的薄板。
[0075]圖12示出了顯示激勵(lì)脈沖信號(hào)以及ニ級(jí)線圈的線圈電壓信號(hào)的時(shí)間剖面圖表。標(biāo)繪出了以伏特表示的電壓U相對(duì)于以秒表示的時(shí)間t。組件符號(hào)1201稱為所述激勵(lì)脈沖的時(shí)間剖面。組件符號(hào)1203識(shí)別直接存在于所述ニ級(jí)線圈的誘導(dǎo)電壓信號(hào)。在前置放大之后，組件符號(hào)1205識(shí)別所述ニ級(jí)線圈的誘導(dǎo)電壓信號(hào)。特別是，這種前置放大一般可利用前置放大器來進(jìn)行。
[0076]激勵(lì)脈沖1201具有長方形，此脈沖特別不直接施加至勵(lì)磁線圈，但優(yōu)選的是，施加至共振電路，特別是諧波共振電路。此共振電路協(xié)調(diào)所述長方形脈沖以及波形，特別是具有諧波振蕩的激勵(lì)脈沖，特別是正弦振蕩或余弦振蕩，所協(xié)調(diào)的激勵(lì)脈沖優(yōu)選地具有隨時(shí)間減少的振幅。然后此激勵(lì)脈沖被施加至所述勵(lì)磁線圈。
[0077]具有組件符號(hào)1207的點(diǎn)識(shí)別ニ級(jí)線圈的線圈電壓的最大值。線圈電壓信號(hào)1203或1205的測(cè)量優(yōu)選地在包含各自最大值的預(yù)先決定時(shí)間窗中執(zhí)行。為了檢測(cè)此最大值1207，此預(yù)先決定的時(shí)間窗可在時(shí)間軸上位移。
[0078]在ニ級(jí)線圈的電壓1203或在前置放大之后的電壓1205的直接取樣優(yōu)選地在特別是數(shù)納秒的范圍中利用仿真-數(shù)字轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行。特別是利用邏輯組件，特別是邏輯電路，例如FPGA或ASIC來評(píng)估所測(cè)量的電壓。
[0079]此外這種邏輯組件或這種邏輯電路可用以產(chǎn)生用于所述激勵(lì)繞組的AC電壓。特別是，諧波共振電路可連接至所述邏輯電路。優(yōu)選的是，產(chǎn)生衰退的振蕩而非連續(xù)的AC電壓。此外所述邏輯電路可特別控制所述AC電壓或所述振蕩，也就是所述激勵(lì)脈沖的開始瞬時(shí)。
[0080]在未示出的ー個(gè)具體實(shí)施例中，邏輯電路也控制在ニ級(jí)線圈的電壓測(cè)量。在此情況中，優(yōu)選地當(dāng)達(dá)到振蕩的最大值時(shí)測(cè)量線圈電壓。此瞬時(shí)或關(guān)于將激勵(lì)脈沖施加至勵(lì)磁線圈的開始瞬時(shí)的時(shí)間差優(yōu)選地以這種方式調(diào)節(jié)，以有利地確?？偸窃谒稣袷幍淖畲笾颠M(jìn)行測(cè)量?？梢虼擞欣匮a(bǔ)償外部影響，例如溫度波動(dòng)。
[0081]此外可優(yōu)選地將邏輯電路設(shè)計(jì)成用以產(chǎn)生用于勵(lì)磁線圈的適合AC電壓。特別是，所述邏輯電路是由軟件所編程，使得其可與上位控制系統(tǒng)的時(shí)間信號(hào)同步化，且因此所述AC電壓或一般而言激勵(lì)脈沖可與所述控制系統(tǒng)或控制器的外部時(shí)間信號(hào)同步產(chǎn)生。
[0082]產(chǎn)生激勵(lì)脈沖或脈沖激勵(lì)信號(hào)的開始瞬時(shí)可優(yōu)選地在納秒的時(shí)間幀中位移。相應(yīng)的調(diào)節(jié)特別具有下述效果:產(chǎn)生所述激勵(lì)脈沖的開始瞬時(shí)在關(guān)于上位控制器或控制系統(tǒng)的外部時(shí)間信號(hào)的定義瞬時(shí)執(zhí)行。利用這種方法，因此有利地可能達(dá)成數(shù)千赫茲的取樣頻，例如接近50 kHz。
[0083]總結(jié)，因?yàn)椋貏e是，同步地且在關(guān)于上位控制系統(tǒng)的固定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了位置檢測(cè)，利用上述示范性具體實(shí)施例，使得橫跨多個(gè)線圈模塊的位置檢測(cè)變得可能。一般將所述控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成特別用于個(gè)別滑塊的直線移動(dòng)。
[0084]如果兩個(gè)線圈模塊彼此并排地同時(shí)操作，可發(fā)生的是，鄰近的勵(lì)磁線圈互相影響彼此。通過范例的方式，可發(fā)生的是，當(dāng)進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，ー個(gè)勵(lì)磁線圈的電磁場誘導(dǎo)指派至所述鄰近勵(lì)磁線圈的ニ級(jí)線圈中的電流。這可能但不一定產(chǎn)生再發(fā)的位置錯(cuò)誤。
[0085]為了預(yù)防這種互相干擾以及為了能夠有甚至更精確的位置檢測(cè)，本發(fā)明提出，將激勵(lì)脈沖，例如AC電壓，以時(shí)間偏移施加至在鄰近線圈模塊中的這種鄰近勵(lì)磁線圈。所述個(gè)別激勵(lì)脈沖或所述AC電壓的開始瞬時(shí)特別關(guān)于上位控制器的外部時(shí)間信號(hào)而在時(shí)間上偏移。因此，有利的是，兩個(gè)鄰近勵(lì)磁線圈現(xiàn)在可不再互相影響彼此，因?yàn)樗鼈儾辉谙嗤瑫r(shí)間操作。相應(yīng)的控制邏輯可優(yōu)選地整合至可編程的邏輯電路中。特別是在高取樣頻率，在評(píng)估中的時(shí)間偏移可被忽視，但也可例如利用插值來編制。
[0086]圖13不出了一種為導(dǎo)電圓盤形式的可移動(dòng)組件1501,所述導(dǎo)電圓盤可在例如依照?qǐng)D7的結(jié)構(gòu)中使用。所述導(dǎo)電圓盤1501在圓形的中心同心地具有斷流器1503。此外，所述圓盤1501具有在360°對(duì)稱分布的四個(gè)四邊形的斷流器1505a、1505b、1505c以及1505d。這些斷流器或凹處可優(yōu)選地被沖壓成形。使用特別用于將所述圓盤1501插入至旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸或驅(qū)動(dòng)軸(未示出)的所述中央圓形斷流器1503，使得所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)可旋轉(zhuǎn)所述圓盤1501。
[0087]圖14以平面圖示意性地示出了當(dāng)插在旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(未示出)的驅(qū)動(dòng)軸(未示出)上時(shí)，圖13中所示的圓盤1501。示出了勵(lì)磁線圈1507，多個(gè)ニ級(jí)線圈1509、1511、1513以及1515被指派至所述勵(lì)磁線圈1507。所述勵(lì)磁線圈1507以及所述ニ級(jí)線圈1509、1511、1513以及1515以靜止、也就是固定的方式來配置在所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中。優(yōu)選地將所述線圈形成為電路板上的導(dǎo)體軌道。所述圓盤1501的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述ニ級(jí)線圈1509、1511、1513、1515中的電磁干擾信號(hào)，其可利用線圈電壓的相應(yīng)差分測(cè)量來檢測(cè)。由于所述圓盤1501是固定地連接至所述驅(qū)動(dòng)軸，可因此有利地決定所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度。
[0088]優(yōu)選的是，在斷流器1505a至1505d中進(jìn)行多個(gè)ニ級(jí)繞組的精細(xì)周期，優(yōu)選的是，四個(gè)每個(gè)90°的精細(xì)周期。此有利地能夠讓旋轉(zhuǎn)角度以甚至更高的分辨率以及精密度來檢測(cè)。
[0089]優(yōu)選的是，斷流器1505a至1505d的其中一個(gè)以與其它斷流器1505a至1505d不同的方式來形成。通過范例的方式，沖壓成形面積可較大或較小。通過范例的方式，可做出所述沖壓成形面積的尺寸，使得這ー個(gè)斷流器涵蓋具有進(jìn)ー步相關(guān)的ニ級(jí)線圈(未示出)的進(jìn)ー步勵(lì)磁線圈(未示出)。因此，有利地使得在単一循環(huán)內(nèi)所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)角度的明確檢測(cè)變得可能。
[0090]總結(jié)，本發(fā)明能夠在驅(qū)動(dòng)裝置有特別快速的評(píng)估，特別是直線驅(qū)動(dòng)裝置，特別具有大于2 kHz的取樣速率，其可優(yōu)選地用于整流、電流、旋轉(zhuǎn)速度及/或位置調(diào)節(jié)的移動(dòng)應(yīng)用中。
[0091]根據(jù)本發(fā)明用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)組件的位置的方法可獨(dú)立于線圈的幾何學(xué)以及所述線圈之間的相移，而優(yōu)選地用于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)位置傳感器中。
[0092]此外，特別是通過在上位也就是例如外部時(shí)鐘產(chǎn)生器(特別因?yàn)槭褂肈LL電路以及因?yàn)槭褂妹}沖激勵(lì)信號(hào))上的同步化，本發(fā)明能夠同步評(píng)估用于位置檢測(cè)的個(gè)別線圈模塊以及無干擾地評(píng)估鄰近線圈配置。
[0093]此外，特別是通過配置在可移動(dòng)組件上或滑塊上的不同及/或額外的薄板，特別是導(dǎo)電薄板，本發(fā)明使得可明確地識(shí)別個(gè)別的可移動(dòng)滑塊或一般的可移動(dòng)組件變得可能。
[0094]此外，利用電子組件以及用于產(chǎn)生移動(dòng)カ以及能量傳輸?shù)碾妱?dòng)機(jī)的靜止部分的同時(shí)使用，本發(fā)明特別能夠有傳輸?shù)揭苿?dòng)系統(tǒng)的能量傳輸。
【權(quán)利要求】
1.ー種利用位置檢測(cè)裝置(511)而用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置(501)的可移動(dòng)組件(503、707)的位置的方法，所述位置檢測(cè)裝置(511)包含至少ー個(gè)勵(lì)磁線圈(507)以及至少ー個(gè)指派至所述勵(lì)磁線圈(507)的ニ級(jí)線圈(509)，其中將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈(507)以誘導(dǎo)出所述ニ級(jí)線圈(509)中的電壓，測(cè)量ニ級(jí)線圈電壓，以及基于所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓來決定所述可移動(dòng)組件(503、707)的所述位置。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓被取樣以及數(shù)字化而用于數(shù)字的進(jìn)ー步處理。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述激勵(lì)脈沖具有隨時(shí)間減少的振幅。
4.如權(quán)利要求3中所述的方法，其中所述激勵(lì)脈沖具有隨時(shí)間衰退的正弦振蕩。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述位置檢測(cè)裝置(511)具有相鄰配置的兩個(gè)勵(lì)磁線圈(507)，所述激勵(lì)脈沖以時(shí)間偏移而被施加至所述勵(lì)磁線圈的每ー個(gè)。
6.ー種用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置(501)的可移動(dòng)組件(503、707)的位置的位置檢測(cè)裝置(511)，其具有至少ー個(gè)勵(lì)磁線圈(507)以及至少ー個(gè)指派至所述勵(lì)磁線圈(507)的ニ級(jí)線圈(509)，其中形成了用于將電激勵(lì)脈沖施加至所述勵(lì)磁線圈(507)以誘導(dǎo)出所述ニ級(jí)線圈(509)中的電壓的脈沖產(chǎn)生器(513)，以及用于測(cè)量所述ニ級(jí)線圈電壓的檢測(cè)器(515)。
7.如權(quán)利要求6中所述的位置檢測(cè)裝置(511)，其中所述檢測(cè)器(515)連接至仿真-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于取樣以及數(shù)字化所測(cè)量的ニ級(jí)線圈電壓。
8.如權(quán)利要求6或7中所述的位置檢測(cè)裝置(511)，其中所述脈沖產(chǎn)生器(513)具有用于協(xié)調(diào)所述激勵(lì)脈沖的電共振電路。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)裝置(511)，其中所述脈沖產(chǎn)生器(513)具有用于形成所述激勵(lì)脈沖的邏輯電路(203 )。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)裝置(511)，其中所述脈沖產(chǎn)生器(513)具有內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生器。
11.一種驅(qū)動(dòng)裝置(501)，包含如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的可移動(dòng)組件(503、707)以及位置檢測(cè)裝置(511)。
12.如權(quán)利要求11中所述的驅(qū)動(dòng)裝置(501)，其中所述可移動(dòng)組件(503、707)具有至少ー個(gè)用于電磁干擾在所述至少ー個(gè)ニ級(jí)線圈(509)中所誘導(dǎo)出的電磁場的導(dǎo)電組件。
13.如權(quán)利要求11或12中所述的驅(qū)動(dòng)裝置(501)，其中提供了至少兩個(gè)勵(lì)磁線圈(507)，其至少部分地以重迭的方式彼此配置在旁邊。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置(501)，其中對(duì)直線電動(dòng)機(jī)(605)做出準(zhǔn)備，用于移動(dòng)所述可移動(dòng)組件(503 )。
15.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置(501)，其中對(duì)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(703)做出準(zhǔn)備，用于旋轉(zhuǎn)所述可移動(dòng)組件(707 )。
【文檔編號(hào)】G01D5/20GK103562683SQ201180069725
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月17日
【發(fā)明者】烏瑟·普魯斯邁爾, 詹·阿特伯格, 曼努·班騰沃斯, 詹韓德里克·貝德 申請(qǐng)人:倍福自動(dòng)化有限公司