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Die
Erfindung betrifft einen magnetischen Positionssensor, bestehend
aus einem elektrisch nicht leiffähigem,
unmagnetischem Träger,
auf welchem eine Widerstandsschicht und im Abstand dazu zumindest
teilweise übereinander
liegend, eine Abgreifschicht angeordnet ist, wobei der Abstand so
gewählt
ist, dass unter Einwirkung einer entlang der übereinander liegenden Bereiche
von Widerstandsschicht und Abgreifschicht bewegbaren Magneteinrichtung
einer Berührung
zwischen der Widerstandsschicht und der Abgreifschicht entsteht,
gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Positionssensoren,
die die Stellung eines Elementes relativ zu einer Bezugsposition
erfassen, sind grundsätzlich
bekannt. Beispiel für
einen solchen Positionsgeber ist in der
DE 43 39 931 C1 offenbart.
Dieser Positionsgeber hat allerdings den Nachteil, dass er mechanisch
unter Druck arbeitet, so dass dieser Positionsgeber einem hohen
Verschleiß ausgesetzt
ist.
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Ein
gattungsbildender, passiver, magnetischer Positionssensor ist aus
der
DE 195 26 254
C2 bekannt. Dieser Positionssensor besteht aus einem elektrisch
nicht leitfähigen,
unmagnetischen Träger, auf
welchem eine Widerstandsschicht und im Abstand dazu zumindest teilweise übereinander
liegend eine Abgreifschicht angeordnet ist. Die Abgreifschicht ist
eine Biegebalkenstruktur, die mäanderförmig ausgebildet
und zwischen zwei Abstandshaltern angeordnet ist. Der Abstand zwischen
der Abgreifschicht und der Widerstandsschicht ist so gewählt, dass
unter Einwirkung einer entlang der übereinander liegenden Bereiche
von Widerstandsschicht und Abgreifschicht bewegbaren Magneteinrichtung,
hier ein Permanentmagnet, eine Berührung zwischen der Widerstandsschicht
und der Abgreifschicht entsteht, woraus bei Anlegen einer elektrischen
Spannung an die Widerstandsschicht eine Widerstandsänderung erfolgt,
die detektierbar ist und ein Maß für die relative
Position des Permanentmagneten in Bezug auf den Positionssensor
darstellt.
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Ein
solcher Sensor minimiert zwar schon die Verschleißeffekte,
er ist aber nach wie vor nachteilig hinsichtlich seine aufwändigen Aufbaues,
da die Abgreifschicht in Form einer mäanderförmigen Biegebalkenstruktur
nur aufwändig
herzustellen ist. Außerdem
ist es erforderlich, diese mäanderförmige Biegebalkenstruktur
zwischen zwei Abstandshaltern anzuordnen, wobei weiterhin der Nachteil
gegeben ist, dass diese mäanderförmige Biegebalkenstruktur
im Betrieb des Positionssensors bei mechanischen Beanspruchungen
beschädigt
werden kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen magnetischen
Positionssensor, der verschleißfrei
arbeitet, bereit zu stellen, der hinsichtlich seines Aufbaues verbessert
ist, insbesondere soll die Bauhöhe
eines solchen Positionssensors verringert und auch die Herstellung
vereinfacht werden.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Abgreifschicht eine Folie ist, die aus einem ferromagnetischen
Material besteht und zumindest einseitig elektrisch leitfähig ist.
Die Verwendung einer Abgreifschicht in Form einer Folie aus einem
ferromagnetischen Material hat den Vorteil, dass diese Folie wesentlich
robuster gegenüber
mechanischen äußeren Einwirkungen
auf den Positionssensor ist und eine solche Folie (im Gegensatz
zu einer mäanderförmigen Biegebalkenstruktur)
wesentlich einfacher herzustelle und bei der Herstellung handzuhaben
ist. Da die Abgreifschicht aus einem ferromagnetischen Material
besteht, kann sie optimal von der Magneteinrichtung, insbesondere
einem Permanentmagneten, punktuell im Bereich der Magneteinwirkung
auf die Widerstandsschicht herangezogen werden, so dass daraus die
gewünschte
Widerstandsänderung,
die detektierbar ist, resultiert. Dadurch ist es möglich, dass
sowohl die Magneteinrichtung kleiner baut als auch die Bauhöhe des Positionssensors
reduziert werden kann, da der kleinere Magnet näher an den Positionssensor
herangeführt
werden kann. Außerdem
kann bei entsprechender Formgebung des Trägers die Widerstandsschicht
und auch die Abgreifschicht an diesem Träger angeordnet, d.h. befestigt werden,
so dass die aus dem bekannten Stand der Technik erforderlichen Abstandshalter
entfallen können.
Auch daraus resultiert wieder eine Reduzierung der Bauhöhe des gesamten
Positionssensors.
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In
besonders vorteilhafter Weise sind sowohl der Träger als auch die Widerstandsschicht,
die Abgreifschicht und auch eine Abdeckung des Trägers aus
einer starren oder flexiblen Folie gebildet, woraus wiederum die
gesamte Bauhöhe
des Positionssensors verringert wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die Abgreifschicht von einer Abdeckung
geschützt,
wobei die Abdeckung mit dem Träger
des Positionssensors verbunden ist. Dadurch ist eine einfache Herstellung des
Positionssensors möglich,
da zunächst
der Träger
hergestellt wird, mit der Widerstandsschicht versehen wird, anschließend die
Abgreifschicht aufgebracht wird und danach diese gesamte Anordnung des
an sich schon funktionsfähigen
Positionssensors mit einer zusätzlichen
Abdeckung vor äuße ren Einflüssen geschützt wird.
Dies hat außerdem
den Vorteil, dass ein Positionssensor auf diese Art und Weise in
beliebiger Länge
gefertigt werden kann. Bestehe die genannten Elemente des Positionssensors
aus einer flexiblen Folie, ist es weiterhin in vorteilhafter Weise
möglich,
um auf diese Art und Weise z.B. die Grundform des Positionssensors
auf Rolle herzustellen, wobei, je nach gewünschter Länge eines zu fertigenden Positionssensors
das Endlosmaterial einfach abgeschnitten und zu einem fertigen Positionssensor
weiter verarbeitet werden kann. Die Weiterverarbeitung erfolgt beispielsweise
derart, dass an den Enden des abgelenkten Stückes des Positionssensors Abschlussstücke angebracht
werden, wobei an der einen Seite aus dem Abschlussstück ein Kabel
herausgeführt
wird, welches mit der Widerstandsschicht und der Abgreifschicht
verbunden ist, wobei weiterhin an dem Ende des Kabels zum Beispiel, aber
nicht zwangsweise, ein Steckverbinder vorhanden ist. Über diesen
Steckverbinder kann der Positionssensor mit einer Auswerteeinrichtung
verbunden werden, an der der Positionssensor angeschlossen ist und
die dazu ausgebildet ist, die Widerstandsänderung bei Relativbewegung
der Magneteinrichtung zu dem Positionssensor zu detektieren.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist es wesentlich, dass die Abdeckung
ein Flussleitblech ist oder ein Flussleitblech umfasst. Durch ein
solches Flussleitblech kann die magnetische Wirkung verstärkt und
die Empfindlichkeit des Positionssensors erhöht beziehungsweise die Magnetkraft
der Magneteinrichtung damit einhergehend deren Größe verringert werden.
In dieser Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Abdeckung z.B.
ein Kunststoffgehäuse
ist, in welche ein geeignetes Flussleitblech eingesetzt und dort befestigt
wird. Die Befestigung kann beispielsweise durch Verkleben oder Verstämmen erfolgen.
Außerdem
ist es denkbar, die Abdeckung in einem Spritzgussverfahren herzustellen,
wobei das Flussleitblech mit dem Kunststoffmaterial, welches die
Abdeckung bildet, zumindest teilweise oder insbesondere auch vollständig umspritzt
wird. Daneben ist es alternativ denkbar, dass die Abdeckung ein starres
Kunststoffteil oder ein flexibles Kunststoffteil, insbesondere eine
Folie, ist wobei das Flussleitblech von einem Element, das Bestandteil
ist, dessen Position erfasst werden soll, gebildet wird. Als Beispiel
sei hier genannt, dass der Positionssensor an einer Sitzschiene eines
Sitzes eines Fahrzeuges befestigt ist, wobei durch Linearbewegung
des Sitzes die Magneteinrichtung relativ zu dem Positionssensor,
der beispielsweise am Chassis (Boden) des Fahrzeuges befestigt ist,
relativ bewegt wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Kombination aus Abgreifschicht
(Abgreiffolie) und Widerstandsschicht auf einer gegenüberliegenden Partnerfolie.
Die Widerstandsseite ist Folgendermaßen aufgebaut. Basis ist eine
ferromagnetische Folie. Diese wird mit einem Dielektrikum dünn beschichtet. Dieses
wird mit einem Widerstandslack dünn
beschichtet. Die Abgreiffolie wie ebenso die Partnerfolie mit der
aufgebrachten Widerstandsbahn bilden zugleich Kontaktfedern und
einen Magnetanker. Die Kontaktbetätigung erfolgt durch ein von
außen
einwirkendes Magnetfeld, das von einem in die Nähe gebrachten Dauermagneten
oder in einer zugehörigen
Magnetspule elektrisch erzeugt wird. Durch das Magnetfeld ziehen
sich die beiden Kontaktzungen (Wellenberg und Wellental) an, berühren sich
in ihrem Scheitelpunkt und schließen somit den elektrischen
Stromkreis, in dem die Widerstandsschicht liegt. Sobald das Magnetfeld
abfällt
oder eine bestimmte Kraft unterschritten wird (insbesondere dann,
wenn die Magneteinrichtung senkrecht von dem Positionssensor wegbewegt
wird), öffnet
sich der Kontakt aufgrund der Federwirkung wieder, d.h. das Wellental
löst sich
von dem Wellenberg. Da die Kontaktzungen nur im Berreich des Magneten
angezogen werden, bildet sich eine potentiometrische Schaltung.
Wird der Magnet jedoch längs
relativ zu dem Positionssensor bewegt, rollt die Welle der Abgreifschicht
und/oder der Widerstandsschicht über die
Längserstreckung
des Positionssensors.
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Der
erfindungsgemäße Positionssensor kann
folgende Anwendungen finden (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):
- – Linear
und Rotativ 360°
- – Linear
auch axial um Welle gewickelt
- – Einbauform:
Gerade, Wellen, Kurven, 3D Verlegung
- – Sensor
ist fix und Magnet wird bewegt bzw. umgekehrt.
- – Anwendung
vorzugsweise in Fahrzeugen in:
– Schiebedach
– Sitzverstellung
– Ladeboden
– Schiebetür
– Tür
– Heckklappe
– Cabriodach
– Zylinder,
Hydraulisch sowie Gas
– Flügel, Spolierverstellung
– Fenster
– Ganghebel,
Joystik
– Federbein
– Flüssigkeitsstand
– Rückenlehne
– Lenkwinkel
– Pedalweg
und Winkel
– Schalter
Fuzzi Logik
- – Mögliche Bauformen:
– Gerade
– Kurvenform
– Gewellt
– Gewölbt
– Linear
– Rotativ
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In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, dass
die zumindest eine Widerstandsschicht und/oder die zumindest eine
Abgreifschicht fingerartig ausgebildet ist. Diese Finger sind quer
zur Längserstreckung
bei einem längs
ausgebildeten Positionssensors ausgerichtet und überlappen sich zumindest teilweise,
damit sie bei Einwirkung des Magnetfeldes der Magneteinrichtung
zur Anlage kommen können.
Diese Finger – oder
kammartige Ausgestaltung der Widerstandsschicht beziehungsweise
der Abgreifschicht ist z.B. nur im seitlichen Endbereich (also abgewandt
von dem Bereich, in dem z.B. die Abgreifschicht in dem Abstandshalter eingespannt
ist) vorhanden oder kann auch bis in den Bereich, in dem die jeweilige
Schicht an dem jeweiligen Element befestigt ist, heran oder sogar
hineinreichen.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Positionssensors ist darin
zu sehen, dass aufgrund seiner Konstruktion und der Materialwahl
ein Verkleben der Widerstandsschicht mit der Abgreifschicht auch
dann nicht erfolgen kann, wenn die Magneteinrichtung über längere Zeit
hinweg an ein und derselben Stelle sich befunden hat. In diesem Zusammenhang
sei als Beispiel erläutert,
dass der Positionssensor an einer Sitzschiene eines Sitzes eines
Fahrzeuges befestigt ist, wobei mit dem Positionssensor die Position
des Sitzes in Bezug auf das Chassis des Fahrzeuges erfasst werden
soll. Hierzu ist die Magneteinrichtung an dem Sitz befestigt. Hier ist
nun der Fall denkbar, dass der Sitz über längere Zeit hinweg nicht bewegt
wird, da das Fahrzeug immer von ein und demselben Fahrer gesteuert
wird. Wird nun nach sehr sehr langer Zeit der Sitz aus seiner einmal
eingestellten Position herausbewegt, ist nicht zu befürchten,
dass die ausgelenkte Welle (Wellental beziehungsweise Wel lenberg)
der Abgreifschicht an der Widerstandsschicht haften bleibt. Aufgrund
des sich ändernden
Magnetfeldes infolge der Verschiebung des Sitzes erfolgt auch ein
Wegwandern des Wellenberges beziehungsweise des Wellentales aus
seiner ursprünglichen
Position, so dass dadurch die Abgreifschicht nicht an der Widerstandsschicht
haften bleibt, obwohl sie zwecks Erfassung der Position und damit
des Widerstandes des Positionssensors zur Anlage gekommen sind.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung, aus denen sich die entsprechenden
Vorteile ergeben, sind in den Unteransprüchen angeführt. Außerdem erfolgt eine Beschreibung
der Merkmale der Unteransprüche
im Folgenden in Zusammenhang mit den Figuren.
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In
den Figuren ist, soweit im Einzelnen dargestellt, ein magnetischer
Positionssensor mit der Bezugsziffer 1 versehen. In 1 ist
erkennbar, dass der Positionssensor 1 aus einem elektrisch
nicht leitfähigen,
unmagnetischem Träger 2 besteht,
auf welchem eine Widerstandsschicht 3 angeordnet bzw. befestigt
ist und im Abstand dazu zumindest teilweise übereinander liegend eine Abgreifschicht 4 vorgesehen
ist. Die Anordnung der Widerstandsschicht 3 erfolgt beispielsweise
in einer Ausnehmung in dem Träger 2,
wobei eine weitere absatzförmige
Ausgestaltung des Trägers 2 auch
die Abgreifschicht 4 in Form der Folie aus einem ferromagnetischen
Material aufnimmt. Diese beiden Schichten 3, 4,
können
z.B. seitlich, teilweise oder vollständig mit dem Träger 2 verprägt, verklebt
oder dergleichen werden. Weiterhin ist in Form eines Permanentmagnetes 5 eine
Magneteinrichtung vorhanden, die relativ zu dem Positionssensor 1 bewegbar
ist. Die bisher beschriebenen Elemente des Positionssensors werden
von einer Abdeckung 6 geschützt, wobei die Abdeckung 6 z.B.
ebenfalls aus einem elektrisch nicht leitfähigen, unmagnetischen Material
bestehen und z.B. in den Seitenbereichen mit dem Träger 2 verbunden
ist. Weiterhin besteht der obere Teilbereich der Abdeckung 6 aus einem
Flussleitblech, um die magneti sche Wirkung des Magneten 5 zu
erhöhen,
woraus wiederum in vorteilhafter Weise resultiert, dass der gesamte
Positionssensor 1 flacher bauen kann.
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In
den 2 und 3 sind unterschiedliche Wirkungsweisen
des Positionssensors 1 gezeigt. Aus 2 geht hervor,
dass im Bereich der Magneteinrichtung 5 die Abgreifschicht 4 in
Richtung der Widerstandsschicht gezogen wird, da der eine Pol der Magneteinrichtung 5 die
Abgreifschicht 4 in Richtung der Widerstandsschicht 3 zieht.
Dadurch entsteht die in 2 erkennbare Einbuchtung. In 3 ist
gezeigt, dass die Abgreifschicht 4 an einem seitlichen Abstandshalter 7 angeordnet
ist und somit nur parallel seitlich zu dem Abstandshalter 7 im
Bereich des Permanentmagnetes 5 auf die Widerstandsschicht 3 gezogen
wird. Wenn also der Magnet 5 relativ zu dem Positionssensor 1 bewegt
wird (bei Betrachtung der 2 und 3 nach
rechts oder nach links), zieht der Magnet 5 die Abgreifschicht 4 in
Form der Folie in einer Welle nur im Bereich des Permanentmagneten 5 an
und drückt
diese auf die Widerstandsschicht 3, so dass die jeweilige
Position des Magneten 5 relativ zu dem Positionssensor 1 erfasst
werden kann.
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In 4 ist
gezeigt, dass der Positionssensor 1 aus einer Abgreifschicht 4 besteht,
die auf der Abdeckung 6, welche aus einem ferromagnetischen Material
besteht, aufmagnetisiert ist. Dies hat den Vorteil, dass der seitliche
Abstandshalter 7 gemäß 2 entfallen
kann. Der Permanentmagnet 5 zieht nun die Abgreifschicht 4 in
Form der Folie wiederum in Form einer sauberen Welle nur im Bereich
des Magneten 5 an und drückt diese somit auf die Widerstandsschicht 3.
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In 5 ist
der gleiche Aufbau gezeigt, allerdings ist der Magnet 5 umgepolt,
so dass dessen Magnetfeld die Abgreifschicht 4 in die entgegengesetzte Richtung
drückt,
woraus resultiert, dass die Abgreifschicht 4 von der Widerstandsschicht 3 gezielt weggedrückt werden
kann. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der umgepolte
Permanentmagnet 5 einmal über die gesamte Erstreckung
des Positionssensors 1 bewegt wird, um die Abgreifschicht 4 in
eine definierte Ausgangslage zu. bringen.
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In 6 ist
analog zu dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Positionssensors 1 ein
weiterer Permanentmagnet 8 vorhanden, wobei die Polung
der beiden Magnete 5, 8 entgegengesetzt ist und weiterhin
zwei Widerstandsschichten 3 mit einer dazwischen liegenden
Abgreifschicht 4 vorgesehen sind. Auf Grund der umgekehrten
Polung der beiden Magnete 5, 8 wird die Abgreifschicht 4 im
Bereich des jeweiligen Magneten einmal an die untere und einmal an
die obere Widerstandsschicht 3' gedrückt bzw. herangezogen. Damit
kann also die Position von den beiden Magneten 5, 6 relativ
zu dem Positionssensor 1 erfasst werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Positionssensors 1 im Schnitt
ist in 7 dargestellt. Hier ist erkennbar, dass zwei Widerstandsschichten 3, 10, vorhanden
sind, zwischen denen die Abgreifschicht 4 in Form der Folie
zwischengeordnet ist. Dabei ist zwischen Abgreifschicht 4 in
der Mitte und den beiden Widerstandsschichten 3, 10,
wiederum ein Abstand vorhanden, so dass bei Bewegung des Permanentmagneten 5 relativ
zu dem Positionssensor 1 und in Abhängigkeit Polung des Magneten 5 die
Abgreifschicht 4 entweder an die untere Widerstandsschicht 3 gezogen
oder an die obere Widerstandsschicht 10 gedrückt wird.
Der Magnet 5 ist beispielsweise ein Dauermagnet oder ein
Elektromagnet und kann in Bauform als Block, Stab, Ring, Scheibe
oder dergleichen, jeweils abgestimmt mit dem Positionssensor 1, ausgebildet
sein.
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In 8 ist
entsprechend dem Aufbau gemäß 7 gezeigt,
dass wiederum zwei Widerstandsschichten 3, 10,
vorhanden sind, in denen die dazwischen angeordnete Abgreifschicht 4 von
oberhalb und unterhalb des Positionssensors 1 angeordneten
Magneten 5, 11 angezogen bzw. herangedrückt werden
kann.
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Während in
den bisherigen Figuren immer einzelne Magnete 5, 8, 11,
die auf jeweils einer Seite oder auf der gleichen Seite des Positionssensors
angeordnet waren, gezeigt sind, ist gemäß 9 ein einziger
Magnet 12 mit innerhalb dieses Magnets 12 wechselnder
Polfolge gezeigt. Aus dieser innerhalb des einzigen Magneten 12 resultierenden
Polfolge wird die Abgreifschicht 4 wiederum entweder an
die untere Widerstandsschicht 3 oder die obere Widerstandsschicht 4 herangezogen
bzw. gedrückt.
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In 10 ist
der Aufbau eines Positionssensors 1 gezeigt, bei dem die
zumindest eine Abgreifschicht 4 zwischen zwei Abstandshaltern 13, 14 angeordnet
ist, wobei diese Abstandshalte 13, 14 von der
Abdeckung 6 und dem Träger
festgelegt werden, oder ein einzelner Abstandshalter 15 vorgesehen
ist, der die Widerstandsschicht 4 an dem Träger 2 bzw. an
der Abdeckung 6 festlegt. Die Ausgestaltung mit den beiden
Abstandshaltern 13, 14 oder dem einzigen Abstandshalter 15 entspricht
der in 3 gezeigten Ausgestaltung, wobei in 10 die
Besonderheit gegeben ist, dass mit den Abstandshaltern (entweder 13, 14,
oder 15) nicht nur eine Abgreifschicht 4 am Träger 2 bzw.
an der Abdeckung 6 festgelegt wird, sondern dass zwei Abgreifschichten 4 vorgesehen
sind, die mit der einen Widerstandsschicht 3 (alternativ
auch mehreren Widerstandsschichten) zusammenwirken. Das heißt, dass
die flächigen
Abgreifschichten 4 (oder auch nur, eine Abgreifschicht 4)
seitlich zwischen dem seitlichen Ende von Träger und Abdeckung 6 festgelegt
ist, im Bereich der Widerstandsschicht 3 frei schwebt und
nur bei Einwirkung des Magneten in Richtung der Widerstandsschicht 3 gezogen
wird.
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In 11 ist
der Positionssensor 1 gemäß einer der Ausführungsformen,
wie sie in den 1–10 gezeigt
ist, gezeigt, wobei der Positionssensor 1 ein Schutzgehäu se 16 aus
einem nicht magnetischen Metall aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise
um ein Metall wie Aluminium, Kupfer, Messing, Neusilber oder dergleichen
handeln. Ein solches Schutzgehäuse 16 hat
den Vorteil, dass dadurch der Positionssensor 1 wesentlich
robuster wird, dass seine Temperaturbeständigkeit erhöht wird
und dass er für
Zwecke nach Schutzart IP 69 eingesetzt werden kann. Das Schutzgehäuse 16 umgibt
den Positionssensor 1 zumindest teilweise (wie in 11 gezeigt)
oder auch vollständig,
wobei gemäß der Ausgestaltung
in 11 an den Seiten Umbördelungen 17 vorhanden
sind, die die seitlichen Bereiche von Träger 2 und Abdeckung 6 einschließen. Alternativ
zum Umbördeln
können
die Seitenbereiche auch miteinander verklebt, verlötet, verschweißt oder
dergleichen werden.
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Die
Kontaktierung der Widerstandsschicht 4 und der Abgreifschicht 3 (Sensorfolie)
nach Außen erfolgt
dichtend zum Beispiel durch Heatseal, Leitkleber, eine Nietpressverbindung,
die gezeigte Umbördelung
oder vergleichbare Mittel/Verfahren. Alternativ kann die Kontaktierung
der Widerstandsschicht 4 und der Abgreifschicht 3 (Sensorfolie)
nach Außen offen
durch ein Leitgummi, Löten,
Schweißen
oder dergleichen erfolgen.
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In 12 ist
eine weitere Ausgestaltung des Positionssensors 1 gezeigt. Ähnlich dem
Aufbau, wie er in 1 gezeigt ist, weist dieser
Positionssensor 1 den Träger 2 auf, der mit
der Widerstandsschicht 3 versehen ist. Seitlich sind Abstandshalter 13, 14 vorhanden,
in denen die Abgreifschicht 4 eingespannt ist. Auf der
gegenüberliegenden
Seite ist wieder der einteilige Abstandshalter 15 vorhanden. Über dieser Anordnung
ist die Abdeckung 6 angeordnet. Dieser prinzipielle Aufbau
des Positionssensors 1 kann, wie vorstehend schon erwähnt, in
beliebiger Form beziehungsweise beliebiger Länge hergestellt werden. Für den Fall,
dass eine Verarbeitung des Ausgangssignals dieses Positionssensors 1 gewünscht ist,
kann, wie in 12 dargestellt, eine Schnittstelle 18 insbesondere
am Ende des Positionssensors 1 ange bracht werden. Diese
Schnittstelle 18 umfasst ein Gehäuse mit einer hier nicht dargestellten
Auswerteelektronik, die ihrerseits über Kabel, Steckverbinder oder
dergleichen mit einem nachgeschalteten elektronischen Geräte verbunden
werden kann. Zur Kontaktierung der in der Schnittstelle 18 vorhandenen Elektronik
sind entsprechende Kontakte 19, hier z.B. Kontaktstifte,
aus dem Gehäuse
herausgeführt,
wobei auf Seiten des Positionssensors 1 Öffnungen 20 vorhanden
sind, die beispielsweise durch Ausstanzen hergestellt werden. Die
Lage der Öffnungen 20 korrespondiert
mit den Kontaktstiften 19, wobei die Öffnungen 20 sowie
die zugehörigen
Stifte 19 je nach ihrer Lage in Bezug auf den Positionssensor 1 mechanische
und/oder elektrische Funktionen aufweisen.
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Durch
den Einbau eines Interface wie zum Beispiel Spannungsinterface in
die Schnittstelle können
die Sensordaten an die unterschiedlichsten Anforderungen von kundenseitigen
Auswerteeinheiten angepasst werden. Der Sensor wird dadurch auch von Überbelastung
und kundenseitiger Fehlschaltung geschützt. Weiterhin kann eine Beschädigung des
Sensors detektiert werden und an die Auswerteeinheit gemeldet werden.
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In
den 13 und 14 ist
eine weitere Ausgestaltung des Positionssensors 1 dargestellt. Gezeigt
ist wieder die zumindest eine Abgreifschicht 4 und die
Widerstandsschicht 3, wobei hierbei die Widerstandsschicht 3 einen
ferromagnetischen Kern aufweist. Dies hat zur Folge, dass bei Einwirkung
des Magnetfeldes des Permanentmagnetes 5 sich sowohl die
Widerstandsschicht 3 als auch die Abgreifschicht 4 wellenförmig bei
Relativbewegung des Permanentmagnetes 5 verformt. Dadurch
wird, wie auch schon bei den Ausführungsformen, die in den vorangegangenen
Figuren gezeigt und erläutert
worden ist, ein durch ein Magnetfeld aktiviertes Potentiometer gebildet.
Da keine Kontaktschleifung stattfindet, sondern nur ein Aufliegen
des Wellentales beziehungsweise des Wellenberges von Widerstandsschicht
bezie hungsweise Abgreifschicht ist ein Verschleiß ausgeschlossen. Das heißt, dass
der Kontakt im Anlagebereich der Widerstandsschicht zu der Abgreifschicht
aktiv geschlossen und geöffnet
wird, woraus die gewünschte
und erfassbare Widerstandsänderung
resultiert.
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In
den Figuren ist immer ein Dauermagnet 5 gezeigt, wobei
der eine Pol in Richtung des Positionssensors 1 zeigt und
der andere Pol davon abgewandt ist. Außerdem ist der Magnet immer
auf der einen und oder der anderen Seite des Positionssensors 1 angeordnet.
Alternativ hierzu ist es bei einem solchen Positionssensors 1 in
länglicher
oder anderer Bauform auch möglich,
dass der Magnet teilringförmig
oder ringförmig
oder vergleichbarer geometrischer Ausgestaltung (zum Beispiel hufeisenförmig) den
Positionssensor 1 umschliesst. Außerdem ist es denkbar, die
Pole um 90 Grad verdreht zu der gezeigten Ausrichtung entweder in
Längsrichtung
oder in Querrichtung des Positionssensors 1 zu diesem anzuordnen.
Neben einer Ausrichtung der Pole des Magneten parallel oder quer
zu der Achse des Positionssensors 1 sind auch davon abweichende
Anordnungen (schräge
Ausrichtung) denkbar, die aber nicht die bevorzugte Ausrichtung
darstellen, da bei einer Ausrichtung der Pole des Magneten parallel
oder quer zu der Achse des Positionssensors 1 die Wirkkräfte auf die
Abgreifschicht am größten sind.