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Kennlinienlinearisierung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016892D
Original Publication Date: 1998-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 2 page(s) / 33K

Publishing Venue

Siemens

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Udo Ollert: AUTHOR [+2]

Abstract

Für die Erfassung von Winkeln werden zunehmend berührungslose Sensoren (z.B. magnetfeldempfindliche Sensoren) eingesetzt. Prinzipbedingt liefern z.B. magnetische Sensoranordnungen (Magnetsystem auf Meßwelle + Sensor ) cosinusförmige Signale während herkömmliche Widerstandspotentiometer den Winkel linear abbilden. Aus Kompatibilitätsgründen wünschen Anwender sehr häufig, daß die Winkelstellung wie bisher als linearer Signalverlauf dargestellt wird.

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Industrie

Kennlinienlinearisierung

Idee: Udo Ollert, München; Holger Pischel, Erdingen

Für die Erfassung von Winkeln werden zunehmend berührungslose Sensoren (z.B.magnetfeldempfindliche Sensoren) eingesetzt. Prinzipbedingt liefern z.B. magnetischeSensoranordnungen (Magnetsystem auf Meßwelle + Sensor ) cosinusförmige Signalewährend herkömmliche Widerstandspotentiometer den Winkel linear abbilden. AusKompatibilitätsgründen wünschen Anwender sehr häufig, daß die Winkelstellung wie bisherals linearer Signalverlauf dargestellt wird.

Bei den bekannten Lösungen wird für einen geringen Winkelbereich (bis z.B. 60°) z.B. derannähernd lineare Signalverlauf eines Sinussignals (von -30° bis +30°) herangezogen. DieAbweichung zur idealen Geraden wird entweder in Kauf genommen, oder von einerKorrekturelektronik bzw. von einer Nachfolgeelektronik korrigiert. Bei einem größerenWinkelbereich ist eine Linearisierung notwendig, die man oft mittels aufwendiger Elektronikrealisiert.

Die jetzt vorgeschlagene Lösung verwendet, wie aus der Figur ersichtlich zweiSensorelemente (S 1 ) und (S 2 ).

Ein erstes Sensorelement (S 1 ) wandelt das sich cosinusförmig ändernde Magnetfeld (relativeDrehbewegung zwischen Magnetsystem und Sensorsystem) in ein el. Signal U 1  um. Einzweites Sensorelement (S 2 ) ist so angeordnet daß es dasselbe Magnetfeld (oder einen Anteildavon) detektiert, jedoch mit dem Unterschied, daß sich ein Phasenversatz von 90° zumersten ergibt. Dieses Signal U 2  wird mit einem Faktor v 2  verstärkt und mathematisch miteiner Konsta...