DE2804275A1 - Kontaktfreie stellungsdrehmelder oder potentiometer - Google Patents

Kontaktfreie stellungsdrehmelder oder potentiometer

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DE2804275A1
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sensors
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Joseph Henry Bowman
Rand Jeffery Eikelberger
Arnold Michael Miller
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Illinois Tool Works Inc
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    • G01D5/12Mechanical 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
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Description

Es wurden verschiedene kontaktfreie Ste11ungsdrehmelder oder Potentiometer zur Abgabe eines linearen Frequenzganges oder einer linearen Durchlaßkurve vorgeschlagen. Kontaktfreie Vorrichtungen besitzen wegen ihrer erheblich längeren Gebrauchslebensdauer Vorteile gegenüber gleichen ohmisshen Geräten. Obwohl kontaktfreie Potentiometer mit einem permanenten Drehmagneten und einem Abtastteil oder Wandler bereits bekannt sind, hat es sich gezeigt, daß diese ausgesprochenen Nachteile besitzen. Die Hauptnachteile der bisherigen Vorrichtungen bestanden darin, daß im allgemeinen der Magnet oder der Wandler bzw. beide einer bestimmten vorausberechneten Formgebung unterzogen werden mußten, um die gewünschte Linearität zu erzielen. Dadurch wurde die Herstellung dieser Vorrichtungen verhältnismäßig kostspielig, und außerdem konnten die erforderlichen Formen dazu beitragen, ihre Abmessungen übermäßig zu vergrößern. Beispiele für solche Vorrichtungen sind in den ÜS-PSen 3 335 384 und 3 958 2o3 gezeigt, wobei dieses Patent der Anmelderin erteilt wurde.
In dem an die Anmelderin erteilten US-Patent 3 988 7Io wird eine neue Art von kontaktfreiem linearem Ste11ungsdrehmelder oder Potentiometer bekanntgemacht, welcher die vorstehend beschriebenen Nachteile der früheren Vorrichtungen vermeidet und eine ausgezeichnete Linearität abgibt, dabei relativ billig und klein ist. Außerdem besitzen die linearen Drehvorrichtungen des Patentes 3 988 71o andere ausgesprochene Vorteile insofern, als diese hochschlag- und schwingungsfest sind und in einem Temperaturbereich von -5o°C bis
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2oo°C oder darüber in Abhängigkeit vom Curiepunkt des verwendeten magnetischen Materials arbeiten können.
Obwohl die lineare Vorrichtung des Patentes 3 988 7Io alle hervorragenden Merkmale besitzt und in einem großen Temperaturbereich sowie bei hohen Temperaturen arbeiten kann, zeigte es eine unerwünscht hohe Temperatürabhängigkeit für bestimmte Anwendungen insofern als die über den Drehwinkel aufgezeichnete Ausgangsspannung des Permanentmagneten eine Kurve ergab, deren Steilheit sich erheblich in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur änderte. Beispielsweise zeigte eine gegenüber dem Drehwinkel des Magneten aufgetragene Kurve der Ausgangsspannung eine Änderung der Steilheit in Abhängigkeit von der Temperatur, die für bestimmte Anwendungen zu groß war, obwohl sie für ein Ausführungsbeispiel im gesamten Temperaturbereich von -5o°C bis 13o°C linear blieb.
Die Erfindung gilt einer verbesserten Ausführung der linearen Grundvorrichtung des Patentes 3 988 71o, bei welcher die vorstehend beschriebene unerwünschte Steilheitsänderung als Funktion der Temperatur weitgehend herabgesetzt ist. Wenn z.B. die vorstehend erwähnte Musterausführung erfindungsgemäß verbessert wurde, blieb die Steilheitsänderung der Kurve der über dem Drehwinkel des Magneten aufgezeichneten Ausgangsspannung im wesentlichen zwischen 25°bis 13o°C konstant, während die Steilheit der Kurve bei -5o°C nur sehr wenig von der bei 25°C gemessenen abwich. Das in Frage stehende Musterausführungsbeispiel schwankte etwa um 2,5 mV/ Magnetdrehung ohne die erfindungsgemäße Verbesserung, während sich
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die Kurvensteilheit im gleichen Temperaturbereich nur um etwa l,o mV/ Magnetdrehung änderte, wenn es mit der erfindungsgemäßen Verbesserung ausgestattet war. Somit zeigt es sich, daß die Erfindung im wesentlichen die Temperaturabhängigkeit eines nach dem Patent 3 988 71o gebauten Abtasters oder Melders im Arbeitstemperaturbereich der Vorrichtung herabsetzt.
Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen verbesserten kontaktfreien Vorrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 längs der Linie 2-2 der Fig. 3;
Fig. 3 einen Querschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 längs der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei das verborgene Polstück in gestrichelter Linie dargestellt ist;
Fig. 4 einen Querschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 längs der Linie 4-4 der Fig. 2;
Fig. 5 eine Schemazeichnung der Beziehung zwischen den
Formen des permanenten Drehmagneten, des benachbarten Polstücks, des Kraftflußverstärkers sowie der Fühler oder Abtaster;
Fig. 6 einen Grundriß der Fig. 2 mit Darstellung des Kraftflußverstärkers in gestrichelter Lirfe, da er durch die Bodenverschlußplatte nicht einsehbar ist.
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Die Erfindung stellt eine verbesserte Ausführung des kontaktfreien linearen Drehpotentiometers oder Stellungsdrehmelders dar, der im US-Patent 3 988 7Io der Anmelderin erteilt wurde und dort gezeigt und beschrieben ist. Obwohl die Konstruktionsdetails des nachstehend beschriebenen Lineargerätes etwas von denen des Patentes 3 988 71o unterscheiden, gilt die Erfindung für beide, und der Inhalt der Patentschrift 3 988 71o gilt als Teil der vorliegenden Patentschrift. Die Erfindung ist in der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 gezeigt.
Das Potentiometer oder der lineare Stellungsmelder Io besitzt ein Gehäuse 12 mit einem daran einstückig ausgeformten Gewindeschaft, einer Buchse oder Muffe 16 in einer inneren Durchführung 17, welche den Schaft durchläuft sowie mit einem unteren Gehäuseverschluß 18 aus elektrisch isolierendem Werkstoff, welcher den Boden des Gehäuses verschließt.
In einen scheibenförmigen Rotor 24 aus elektrisch isolierendem gepreßtem Kunststoff ist ein vorzugsweise keramischer Permanentmagnet 26 eingepreßt, der nach dem Muster der Fig. 4 und 5 ausgeformt ist. Eine senkrechte Antriebswelle 28 besitzt eine Rändelscheibe 25 unter dem Teil mit verjüngtem Durchmesser 23, das in den Läufer eingepreßt ist, so daß sich dieser und der Magnet als eine Einheit mit der Welle drehen können. Die Welle 28 kann auch mit einem Ausschnittsegment an ihrem oberen Ende versehen sein, das auf den Magneten 26 hin gerichtet ist, um eine richtige Anfangsausrichtung der Welle zu erleichtern.
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Die Welle 28 ist im Schaft 14 durch einen Sprengring 31 über einer Beilagscheibe 29 befestigt, welche mit der Oberfläche der Buchse 16 in Eingriff steht, ferner liegt eine Beilagscheibe 33 an einer Oberfläche 25 des Gehäuses 12 an, eine Beilagscheibe 37 an einer Oberfläche 39 des Rotors 24 sowie an einem gebogenen Sprengring 41, welcher die erforderliche Vorspannung liefert, um die Beilagscheiben 33,37 gegen die Flächen 35,39 zu drücken. Die Weise, in welcher die Welle 28 am Rotor 24 befestigt ist, ist jedoch nicht erfindungswesentlich.
Unter dem Läufer 24 ist ein scheibenförmiges Abstandsstück 38 aus elektrisch isolierendem Werkstoff angeordnet und am Gehäuse befestigt, so daß es sich nicht mit der Welle 28 drehen kann. Das Abstandsstück 38 hält die beiden langen Abtaster oder Fühler 46,48, welche im Abstandsstück 38 jeweils in einem langen rechteckigen Schlitz 42,44 angeordnet sind. Die Abtaster oder Fühler 46,48 sind vorzugsweise lange Hohlzylinder oder Rohre aus magnetisch durchlässigem Werkstoff, welche von Fühlerdrähten 5o,52 durchzogen werden, um zwei Induktionselemente zu bilden. Die Schlitze 42,44 sind vorzugsweise tief genug, so daß ümfangslinien der Elemente 46,48 voll innerhalb der Flächen 54,56 des AbstandsStückes 38 beim Einbau zu liegen kommen, damit eine Unterfläche 58 des Magneten direkt die Schlitze 42,44 ohne Berührung der Elemente 46,48 überstreiten kann.
Ein Ende der Drähte 5o,52 ist mit einer Kontaktklemme 53,55 verbunden, während die entgegengesetzten Enden dieser Drähte an eine
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gemeinsame Klemme 57 geführt sind. In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Drähte 5o,52 miteinander verdrillt, um Störungseinstreuungen so weit wie möglich herabzusetzen. In diesem Fall sind die Drähte mit einem Isoliermantel versehen. Die Art der elektrischen Anschlüsse an die Klemmen 53,55,57 ist nicht erfindungswesentlich, und die Leitungen 5o,52 können je nach Anwendung und Auslegung isoliert oder auch nicht isoliert sein. Zur Auffüllung einer Vertiefung 59 dient elektrisches Isoliermaterial, um die abwärts gewandten Schlitze 42,44 zu bedecken (Fig. 2) , um die Fühler 46,48 in den Schlitzen festzuhalten. Der elektrische Isolierstoff kann ein Kunststoff sein, der flüssig in die Vertiefung über die Fühler 46,48 gegossen wird und später aushärtet.
Der Permanentmagnet 26 wird so magnetisiert, daß seine Unterfläche 58 eine magnetische Polarität, während seine Oberfläche 6o die entgegengesetzte magnetische Polarität aufweist. Das Potentiometer oder der Stellungsmelder Io wird am besten nach Fig. 2 zusammengebaut. Die Bodendeckplatte 18 aus elektrisch isolierendem Werkstoff ist durch eine Durchmesserverjüngung des untersten Teiles 6 2 des Gehäuses 12 befestigt. Obwohl die Abtaster oder Fühler 46,48 vorzugsweise nach der vorstehenden Beschreibung gebaut sind, ist es offensichtlich, daß diese Bauteile nicht notwendigerweise die Form eines zylindrischen Hohlrohres besitzen müssen und andere Formen, einschließlich eines Vollzylinders oder eines vollen oder hohlen Rechtecks annehmen können, die alle leicht herzustellen sind und jim wesentlichen eine Rechteckprojektion mehr zu den Flächen 54,56 des AbstandsStückes 38 parallelen Ebene bilden. Obwohl für die Fühler ein eigensättigbarer Ferrit vorgezogen wird, ist es offen-
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sichtlich, daß sie zusätzlich verschiedene andere Merkmale umfassen können, einschließlich des Hall-Effektes, magnetischen Widerstandes, der galvanomagnetischen Halbleitung, der Transformatorkopplung (welche sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einfach durch Zuschaltung eines weiteren stromleitenden Drahtes durch die einzelnen Fühler 46,48 erreichen läßt, der als Steuerleitung dient, wobei die Leitungen 5o,5 2 weiterhin als Abtastleitungen dienen), und schließlich von Induktivitäten, vorausgesetzt, daß das gewählte Merkmal schrittweise zusätzlich ins Spiel gebracht werden kann, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das sich in direkter Abhängigkeit von der Drehung eines benachbarten Permanentmagneten ändert, der zwei im wesentlichen gerade Seiten besitzt wie der Magnet 26 der Fig. 4,5, der als Kreissegment eines Ringes ausgeformt ist.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Form der langen zylinderförmigen oder rechteckigen Bauteile 46,48 und dem Permanentmagneten 26. Die einfachste Weise, den Magneten 26 auszuformen, besteht darin, ihn als Kreissegment eines Ringes auszubilden (Fig. 4,5) obwohl die Form der kurvenförmigen Außenkante 82 und der kurvenförmigen Innenkante 84 für die Funktion des Gerätes keine Rolle spielen. Die Seiten 78,8o des Magneten 26 sind vorzugsweise im wesentlichen gerade, um die Sollinearität zu ergeben. Der Winkel A, der sich durch Verlängerung der Seiten 78,8o ergibt, ist in Fig.5 gezeigt. Der Winkel A steht dem Wikel B gegenüber, der kleiner ist
und
als 18o°/ durch den Schnittpunkt der Längsachsen 83,85 der Fühler
46,48 gebildet wird (Fig. 5). Auch der Winkel A ist kleiner als
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18o und wird weiterhin begrenzt, so daß die Seite 78 nicht über die Kanten 86,88 des Fühlers 46 oder die Seite 8o nicht über die Kanten 9o,92 des Fühlers 48 im gesamten Drehbereich des Magneten 26 hinausragen kann. Die Kanten 99,loo der Fühler 46,48 sind so angeordnet, daß sie sich fast berühren, damit die Längsachsen 83,85 der Fühler 46,48 den Winkel B bei minimalem Raumaufwand bilden können. Somit schneiden die Seiten 78,8o des Magneten 26 die Achsen 83,85 der Fühler 46,48.
Die Größe des durch die verlängerten Achsen 83,85 der Fühler 46,48 gebildeten Winkels B beeinflußt die Größe der Vorrichtung und den zulässigen Drehungsbereich des Läufers. Ein Winkel B von etwa 5o° (Fig. 5) ist zulässig sowohl für die Abmessungen als auch die Drehungsanforderungen bei vielen Anwendungen, bei welchen der Magnet 26 nach dem Muster der Fig. 5 ausgeformt ist. Der Rotor 24 kann maximal bis etwa 65° zu beiden Seiten der Mittellinie O ausschwingen, wodurch der Winkel A 13o° entspricht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel fluchtet ein Anschlagstift 51 mit der Welle 28 sowie mit der Kontaktklemme 57. Bei dieser Anordnung des Anschlagstiftes 51 ist eine Magnetdrehung von etwa 42,5 nach beiden Seiten der Mittellinie O zulässig. Der Anschlagstift 51 besitzt einen Unterteil 61 von kleinerem Durchmesser, der durch das ausgehärtöhs Kunststoff gemisch in der Vertiefung 59, wie oben erwähnt, festgehalten wird sowie einen oberen Teil 6 3 mit größerem Durchmesser, welcher die Anschlags- oder Begrenzungsfläche abgibt. Der Oberteil 63 des Stiftes 51 steht mit den Flächen 65,67 des Läu-
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fers 24 in Wechselwirkung, je nachdem, ob das Abstandsstück nach rechts oder links gedreht wird, um in beiden Richtungen die Drehung des Läufers 24 und des Magneten 26 auf etwa 4 2,5° zu begrenzen. Soll eine noch größere Beschränkung der Drehung des Läufers 24 erreicht werden, so sind die mit gestrichelten Linien eingezeichneten Anschlagstifte 69,71 für den Stift 51 einzusetzen, um die Drehung des Rotors 24 und des Magneten 26 auf einen Halbdrehwinkel von etwa 22,5° einzuschränken.
Im Betrieb ragt der Magnet 26 über die Fühler 46,48, so daß das gesamte Volumen der magnetisch gesättigten Fühler konstant bleibt (vorzugsweise sind sie so gesättigt, daß im wesentlichen eine magnetische Vollsättigung auftritt, wodurch eine Erhöhung der magnetischen Feldstärke keine besondere weitere Abnahme der Induktivität der Elemente 46,48 hervorruft). Wenn sich somit der Magnet 26 in einer Mittelstellung befindet, wie dies durch die gestrichelten Linien der Fig. 5 angezeigt ist, sind die Volumina der gesättigten Fühler 46,48 etwa gleich. Wenn sich der Magnet 26 in eine durch die voll ausgezogenen Linien der Fig. 5 gezeigte Stellung dreht, ist die Volumenverringerung des Fühlers 48, soweit dieser gesättigt ist, und die inFig. 5 mit "C" bezeichnet ist, etwa gleich der Volumenvergrößerung des Fühlers 46, soweit dieser gesättigt ist, und die mit "D" in Fig. 5 bezeichnet ist. In den Lagen zwischen den mit voll ausgezogenen und gestrichelten Linien in Fig. 5 angegebenen Stellungen wird die Erhöhung des Sättigungsvolumens des einen Fühlerelementes entsprechend durch eine Verringerung des Sättigungsvolumens des anderen Elementes ausgeglichen.
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Die Klemmen 53,55,57 können zu einem herkömmlichen Differentialtastkreis zusammengeschaltet werden, um eine Schaltung zu ergeben, welche ein Ausgangssignal für die Stellung des Magneten 26 gegenüber der Mittellinie O in "positiver" oder "negativer" Richtung erzeugt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob sich der Magnet 26 nach rechts oder links dreht, wie es durch den Doppelkopfpfeil 95 der Fig. 5 angezeigt ist.
Der erfindungsgemäße verbesserte lineare Stellungsdrehmelder oder Potentiometer kann in einem Temperaturbereich von -5o°C bis 2oo°C
und darüber arbeiten, wobei in diesem Temperaturbereich nur geringe
Winkel-
/Snderungen der Steilheit der über den Drehungsgraden des Permanentmagneten aufgetragenen Kurve der Ausgangsspannung auftreten. Z.B. wies ein normaler Fühler oder Stellungsmelder der vorstehend beschriebenen Art ohne die erfindunggemäßen Merkmale einen Hochtemperaturanstieg von ca. 8,4 mV/° Drehung bei einer prozentualen Steilheitsänderung von etwa 32 % in einem Temperaturbereich von
bis
-6o°F bis 257°F (-51°c/l25°C) auf. Wenn die Vorrichtung jedoch erfindungsgemäß ausgelegt wurde, zeigte sie einen Hochtemperaturanstieg von etwa 8,3 mV/° Drehung bei einer Steilheitsänderung von ca. 9 % im gleichen Temperaturbereich. Somit vermindert die erfindungsgemäße Vorrichtung erheblich die Wirkungen der Umgebungstemperaturänderungen auf das Ausgangssignal des Fühlers oder Potentiometers.
Durch die Erfindung erzielte Verbesserungen beruhen z.T. auf der Zugabe eines ersten dünnen Bleches, vorzugsweise in der Größenord-
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nung von ο,öl Zoll (ο,254 mm)Dicke aus kaltgewalztem, magnetisch permeablem Stahl, das als Polstück 96 dient und an der Oberfläche 60 des Permanentmagneten 26 befestigt ist. Die Form des Polstückes 96 entspricht vorzugsweise der Form des Magneten 26. Das andere Fortschrittsmerkmal der Erfindung ist ein zweites dünnes Blech, vorzugsweise in der Größenordnung von o,ol Zoll Dicke aus kaltgewalztem magnetisch durchlässigem Stahl, welches als Kraftflußverstärker 98 dient. Der Kraftflußverstärker 98 ist vorzugsweise nach dem Muster der Fig. 6 ausgeformt, um die Fühler 46,48 sowie den Magneten 26 vollständig einzuschließen. Somit sind die Fühler 46,48 zwischen dem Kraftflußverstärker 98 und der Unterfläche 58 des Magneten 26 angeordnet.
Das verbesserte Temperaturverhalten, das sich bei dieser Art von Gerät durch Hinzufügung des Polstückes 96 und des Kraftflußverstärkers 98 ergibt, wird auf die Tatsache zurückgeführt, daß diese beiden Bauteile bestrebt sind,das auf die Fühler 46,48 einwirkende Magnetfeld zu verstärken und dadurch die Fühler ihrer Sättigungsgrenze näherzubringen. Die Steilheit des Winkels der über den Graden der Drehung aufgetragenen Ausgangsspannung ist eine Funktion des Grades der magnetischen Sättigung der Fühler und damit wird die Steilheit dieser Kurve wie gewünscht verringert, wenn diese Bauteile stärker gesättigt werden.
Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Claims (10)

Kontaktfreie Stellungsdrehmelder oder Potentiometer Patentansprüche
1.) Kontaktfreie S te 1 lungs drehmelder mit einem ersten und zweiten langen Fühler, die jeweils eine im wesentlichen gerade Längsachse besitzen und so ausgeformt sind, daß sie in einer Ebene eine Rechteckprojektion bilden, und die ferner so angeordnet sind, daß sich ihre verlängerten Achsen schneiden, um einen ersten Winkel zu ergeben, der kleiner ist als 18o°, sodann
einem
mit mindestens/neben den Fühlern angeordneten Permanentmagneten, einer an den Permanentmagneten gekoppelten Drehvorrichtung, um diesen in Drehung zu versetzen, sowie eingebauten Begrenzungsvorrichtungen, um den durch die Drehvorrichtung gegebenen Drehbereich des Permanentmagneten gegenüber den Fühlern zu begrenzen, wobei der Permanentmagnet so ausgebildet ist, daß er eine erste und zweite, im wesentlichen gerade Seite besitzt, die jeweils neben einer der rechteckigen Projektionen verlaufen, um die zugeordnete Längsachse der Fühler zu schneiden, wobei ferner die Seiten längs sich schneidender Linien liegen, welche
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einen zweiten Winkel bilden, der dem ersten Winkel gegenübersteht und kleiner ist als 18o und weiter eingeschränkt ist,so daß keine der Seiten über die Außenkanten der entsprechenden Projektion neben der Seite über den begrenzten Drehbereich des Permanentmagneten hinausragen kann, der durch die Begrenzungsvorrichtungen zugelassen ist, so daß die Gesamtfläche der neben dem Permanentmagneten angeordneten Projektionen im wesentlichen konstant bleibt, unabhängig von der relativen Stellung des Permanentmagneten und der Fühler im begrenzten Drehbereich, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polstück (96) aus magnetisch durchlässigem Werkstoff neben dem und drehbar mit dem Permanentmagneten (26) angeordnet ist sowie dadurch, daß ein Kraftflußverstärker (98) aus magnetisch permeablem Material neben den Fühlern (46,48) angeordnet ist, so daß sich diese zwischen dem Polstück (96) und dem Kraftflußverstärker (98) befinden.
2. Kontaktfreier Stellungsdrehmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Polstücks (96) im wesentlichen der Form des Magneten (26) entspricht.
3. Kontaktfreier Drehmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftflußverstärker (98) so ausgeformt ist (Fig.6), daß die Fühler (46,48) vollständig innerhalb seiner Grenzen liegen.
4. Kontaktfreier Drehmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (26) zwischen dem Polstück (96) und den Fühlern (46,48) angeordnet ist.
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5. Kontaktfreier Stellungsdrehmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Polstücks (96) im wesentlichen der Form des Magneten (26) entspricht.
6. Kontaktfreier Ste11ungsdrehmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (26) zwischen dem Polstück
(96) und den Fühlern (46,48) angeordnet ist.
7. Kontaktfreier Ste11ungsdrehmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (96) aus dünnem Stahlblech in
der Größenordnung von o,ol Zoll (o,254 mm) Dicke gefertigt ist.
8. Kontaktfreier Steilungsdrehmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftflußverstärker (98) aus dünnem Stahlin
blech/der Größenordnung von o,ol Zoll Dicke gefertigt ist.
9. Kontaktfreier Ste11ungsdrehmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Polstück (96) als auch der Kraftflußverstärker (98) aus dünnem Stahlblech in der Größenordnung von o,öl Zoll Dicke gefertigt sind.
10. Kontaktfreier Ste11ungsdrehmelder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (26) zwischen dem Polstück
(96) und den Fühlern (46,48) angeordnet ist.
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DE19782804275 1977-02-02 1978-02-01 Kontaktfreie stellungsdrehmelder oder potentiometer Withdrawn DE2804275A1 (de)

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Country Status (8)

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US (1) US4088977A (de)
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GB (1) GB1571751A (de)
IT (1) IT1092342B (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188605A (en) * 1978-07-21 1980-02-12 Stout Glenn M Encapsulated Hall effect device
JPS57118111A (en) * 1980-08-29 1982-07-22 Aisin Seiki Co Ltd Ratating angle sensor
DE3133061C2 (de) * 1980-08-29 1984-03-01 Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi Drehwinkelmeßfühler
US4507601A (en) * 1983-02-25 1985-03-26 Andresen Herman J Lever stroke control
US4574286A (en) * 1983-02-28 1986-03-04 Andresen Herman J Controller of magnetically saturated type having programmed output characteristic
US4639667A (en) * 1983-05-23 1987-01-27 Andresen Herman J Contactless controllers sensing displacement along two orthogonal directions by the overlap of a magnet and saturable cores
US4733214A (en) * 1983-05-23 1988-03-22 Andresen Herman J Multi-directional controller having resiliently biased cam and cam follower for tactile feedback
GB2143328A (en) * 1983-06-24 1985-02-06 Penny & Giles Potentionmeters Rotary direction transmitters using three Hall effect devices
US4673876A (en) * 1984-03-08 1987-06-16 General Scanning, Inc. Two-element angular positive sensor for rotatable shaft
GB8429065D0 (en) * 1984-11-16 1984-12-27 Person D L H Attitude sensors
FI77932C (fi) * 1984-12-19 1989-05-10 Hannu Purhonen Fjaerrkompass.
DE3800824A1 (de) * 1988-01-14 1989-07-27 Standard Elektrik Lorenz Ag Vorrichtung mit wenigstens einem in einem gehaeuse angeordneten magnetfeldabhaengigen widerstand
JPH0821488B2 (ja) * 1988-05-13 1996-03-04 日本電装株式会社 非接触型ポテンショメータ
US5013930A (en) * 1989-03-29 1991-05-07 General Motors Corporation Remote control lever module
US5233882A (en) * 1990-07-12 1993-08-10 General Motors Corporation Remote control lever module
GB2273568A (en) * 1992-12-18 1994-06-22 Univ Cardiff Position transducer
SE518099C2 (sv) * 1997-11-21 2002-08-27 Claes Johansson Automotive Ab Inställbart pedalställ för ett fordon
US6659630B2 (en) 2001-05-09 2003-12-09 Trw Inc. Contactless vehicle lamp switch
US7088095B1 (en) 2004-02-04 2006-08-08 Honeywell International Inc. Balanced magnetic linear displacement sensor
DE102006001242A1 (de) * 2006-01-10 2007-07-12 Tyco Electronics Amp Gmbh Berührungsloser Positionsaufnehmer mit reversibler Selbst-Justage
DE112008003309T5 (de) * 2007-12-03 2010-10-07 Cts Corp., Elkhart Linearer Positionssensor
WO2010068241A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-17 Cts Corporation Linear position sensor with anti-rotation device
CN102753942B (zh) * 2009-12-09 2016-01-20 Cts公司 致动器和传感器组件
US9435630B2 (en) 2010-12-08 2016-09-06 Cts Corporation Actuator and linear position sensor assembly
JP2014055911A (ja) * 2012-09-14 2014-03-27 Nidec Servo Corp 無接触型ポテンショメータ
CN103646736B (zh) * 2013-12-18 2017-01-18 江苏多维科技有限公司 一种非接触式划线电位器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3335384A (en) * 1967-08-08 Rotary resistor arrangement employ- ing a galvanomagnetic semiconduc- tor field plate
US3331045A (en) * 1967-07-11 Galvano-magnetic semiconductor field plate
US3639698A (en) * 1968-12-28 1972-02-01 Sony Corp Dual-gap magnetic flux responsive heads
US3671854A (en) * 1970-11-30 1972-06-20 Denki Onkyo Co Ltd Contactless galuano-magnetro effect apparatus
US3958203A (en) * 1974-10-29 1976-05-18 Illinois Tool Works Inc. Positional transducer utilizing magnetic elements
US3988710A (en) * 1975-11-24 1976-10-26 Illinois Tool Works Inc. Contactless linear rotary potentiometer

Also Published As

Publication number Publication date
IT7819903A0 (it) 1978-02-02
GB1571751A (en) 1980-07-16
IT1092342B (it) 1985-07-06
JPS5398055A (en) 1978-08-26
US4088977A (en) 1978-05-09
BR7800568A (pt) 1978-09-12
FR2379892A1 (fr) 1978-09-01
CA1081820A (en) 1980-07-15

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