傳感器系統(tǒng)和用于自動化地確定傳感器系統(tǒng)的切換點的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測定測量對象相對于傳感器的位置的傳感器系統(tǒng)，具有用于提供測量值的傳感器，所述測量值與傳感器和測量對象之間的間距有關(guān)，并且具有用于評估測量值和用于提供評估結(jié)果的評估裝置。此外本發(fā)明涉及用于自動化地確定傳感器系統(tǒng)的切換點的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2007 029 488 A1已知用于設(shè)定傳感器的切換點的方法，其中傳感器可以尤其是磁性的或者感應(yīng)的傳感器，所述傳感器優(yōu)選地被使用用于活塞的最終定位(Endlage)的位置確定。在已知的方法中，活塞位置反復(fù)地由傳感器檢測，所檢測的測量值被存儲，并且對于存儲的測量值進行頻率評估。在活塞的預(yù)定數(shù)量的沖程運動之后，切換點被分配給在其處累積地出現(xiàn)相同的測量值的該活塞位置，其中只有當(dāng)存在確定的最小數(shù)量的相同的測量值時，切換點才被分配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，說明傳感器系統(tǒng)和用于自動化地確定傳感器系統(tǒng)的切換點的方法，所述傳感器系統(tǒng)和所述方法與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)簡化的結(jié)構(gòu)方式或者方法方式。
[0004]所述任務(wù)對于開頭提及的類型的傳感器系統(tǒng)利用權(quán)利要求1的特征來解決。
[0005]在此情況下規(guī)定，所述評估裝置包括比較裝置和時間元件，所述比較裝置被構(gòu)造用于將存儲的測量值與當(dāng)前測定的測量值比較，所述比較裝置被構(gòu)造用于，如果比較的結(jié)果滿足能預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)，那么提供控制信號給時間元件，所述時間元件被構(gòu)造為使得在提供控制信號的情況下，繼續(xù)進行時間測量過程，并且在控制信號缺席(Ausbleiben)的情況下，重新開始時間測量過程，所述時間元件被構(gòu)造為使得在達到能預(yù)先給定的時間區(qū)間的情況下，由時間元件輸出觸發(fā)信號，并且所述評估裝置包括存儲裝置，所述存儲裝置被設(shè)立用于在觸發(fā)信號到達的情況下存儲當(dāng)前測量值。
[0006]評估裝置被設(shè)置用于，能夠以最小的數(shù)據(jù)處理耗費通過傳感器系統(tǒng)獨立地確定至少一個切換點。在至少一個切換點處應(yīng)當(dāng)由傳感器系統(tǒng)輸出具體的位置值形式的傳感器信號和/或切換信號、尤其數(shù)字切換信號，其用于給與傳感器系統(tǒng)耦合的上級控制裝置、諸如可存儲器編程的控制器(SPS)傳遞信息:所述測量對象已經(jīng)達到事先測定的和存儲的工作位置。典型地，測量對象的與切換點關(guān)聯(lián)的工作位置是最終定位，其中旋轉(zhuǎn)的或者平移的執(zhí)行器沿著運動軌道占據(jù)所述最終定位。測量對象的位置補充地或者可替代地還可以是兩個最終位置之間的中間位置。工作位置通過以下方式被確定，即測量對象優(yōu)選地在各自的地點處保持一定的時間區(qū)間。
[0007]與用于(如從現(xiàn)有技術(shù)中已知的)在使用頻率評估的情況下設(shè)定傳感器的切換點的方法不同，在按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)情況下僅僅將當(dāng)前測定的測量值與優(yōu)選地唯一的、存儲的測量值在時間上受限制地進行比較。為此設(shè)置的時間區(qū)間被存儲在時間元件中，其中所述時間元件一直繼續(xù)進行時間測量過程，直至要么達到了預(yù)先給定的時間區(qū)間，要么直至比較裝置的控制信號缺席。在控制信號缺席的情況下，進行時間元件的復(fù)位，使得時間測量過程再次重新開始。只要存儲的測量值與當(dāng)前測定的測量值一致，就由比較裝置提供控制信號。在此規(guī)定，當(dāng)在存儲的測量值和當(dāng)前測定的測量值之間進行比較之后，為了準(zhǔn)備下一個比較周期，存儲的測量值始終地通過當(dāng)前測量值替代。在此迄今存儲的測量值被丟棄，使得對此既不需要存儲空間又不需要存儲空間管理。被考慮用于判斷比較結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)可以例如是在存儲的測量值和當(dāng)前的測量值之間的最大允許的差。因此為了判定是應(yīng)當(dāng)繼續(xù)提供控制信號給時間元件還是應(yīng)當(dāng)通過控制信號的缺席而使時間元件復(fù)位，優(yōu)選地僅僅需要用于測量值的之前的值的存儲單元、用于處理兩個測量值的第一比較運算、以及用于使第一比較運算的結(jié)果與能預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)均衡的第二比較運算。在所述時間元件中，至少以有規(guī)律的間隔發(fā)生至少一個詢問:是否由比較裝置提供控制信號。只要情況如此，在時間元件中一直繼續(xù)時間測量，直至達到能預(yù)先給定的時間區(qū)間為止。在達到能預(yù)先給定的時間區(qū)間時，所述時間元件輸出觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號在評估裝置之內(nèi)導(dǎo)致，當(dāng)前測量值被存儲。所述測量值從現(xiàn)在開始對于傳感器系統(tǒng)用作切換點，使得在重新測定測量值時，可以將位置信號輸出給上級控制裝置、諸如可存儲器編程的控制器，以便表明，所述測量對象到達了預(yù)先給定的、尤其以機械方式預(yù)先給定的工作位置中。
[0008]實際上來看，每次測量對象的速度消失或者是零并且由傳感器系統(tǒng)測定的測量值至少在預(yù)先給定的時間間隔上基本上是恒定的，可以由傳感器系統(tǒng)確定切換點。
[0009]測量值優(yōu)選地是電壓或者電流信號，所述電壓或電流信號在其側(cè)由一個傳感器的測量結(jié)果或多個傳感器的測量結(jié)果確定。示范性地可以規(guī)定，所述傳感器系統(tǒng)包括雙軸霍爾傳感器，所述霍爾傳感器可以檢測測量對象的磁場、尤其永磁場的徑向場分量和軸向場分量，并且兩個磁場分量以能預(yù)先給定的方式彼此結(jié)算，使得期望的測量值可以被輸出。
[0010]本發(fā)明的有利的改進方案在從屬權(quán)利要求中說明。
[0011]如果比較裝置被設(shè)立用于存儲恰好一個、尤其最后測定的測量值，則是適宜的。因此比較裝置可以具有非常簡單的結(jié)構(gòu)，因為所述比較裝置僅僅需要用于測量值的存儲單元，并且因為不需要對大量存儲單元的耗費的管理。優(yōu)選地，測量值的測定以恒定的時鐘頻率發(fā)生，使得測量值可以順序地被測定和處理。優(yōu)選地在比較裝置中發(fā)生相應(yīng)當(dāng)前測量值與之前緊接、即最后到達的測量值的比較。
[0012]如果存儲裝置被構(gòu)造用于存儲不同的工作位置的多個測量值，那么是有利的。因此可以對于測量對象沿著運動軌道、即例如在線性驅(qū)動的情況下沿著運動軸或者在轉(zhuǎn)動驅(qū)動的情況下沿著環(huán)形軌道通過所述傳感器系統(tǒng)確定用于多個工作位置的多個切換點。
[0013]在本發(fā)明的一種改進方案中規(guī)定，評估裝置被構(gòu)造用于，如果當(dāng)前測定的測量值與在存儲裝置中存儲的測量值至少幾乎一致，那么輸出位置信號。如果測量對象經(jīng)過各自的工作位置和/或如果測量對象在各自的工作位置處停留能預(yù)先給定的最小持續(xù)時間，所述位置信號可以被輸出。優(yōu)選地，所述位置信號包括關(guān)于分別由測量對象到達的位置的信息，或者在各自的位置存在的測量值作為位置信號直接被輸出。因此可以以簡單的方式輸出不同的位置信號。示范性地可以規(guī)定，只要當(dāng)前測量值與存儲的測量值中沒有一個一致，那么所述傳感器系統(tǒng)不輸出信號。一旦當(dāng)前測量值與存儲的測量值至少幾乎一致，相應(yīng)當(dāng)前測量值可以一次或者反復(fù)地或者持續(xù)地被輸出。為了判定當(dāng)前測量值是否幾乎與存儲的測量值一致，可以使用比較標(biāo)準(zhǔn)。所述比較標(biāo)準(zhǔn)例如可以被定義為兩個測量值之間的最大允許的差。
[0014]在本發(fā)明的另一擴展方案中，評估裝置被設(shè)立為使得，只有當(dāng)在存儲裝置中存儲的測量值至少一次在至少幾乎相同的測量值情況下通過觸發(fā)信號的存在被確認，才進行位置信號的輸出。由此實現(xiàn)，沿著測量對象的運動軌道的確定的位置至少第二次被駛近，使得在位置信號被輸出之前，通過時間元件輸出觸發(fā)信號。由此避免，在測量對象沿著運動路徑的以下位置處進行測量值的存儲，其中測量對象僅一次、例如基于外部情況、如對測量對象運動的暫時計劃外阻止而駛向(ansteuern) 了所述位置。為了比較兩個測量值，尤其按照上述類型的比較標(biāo)準(zhǔn)可以被設(shè)置。
[0015]本發(fā)明的任務(wù)按照第二方面通過用于自動化地確定傳感器系統(tǒng)的切換點的方法解決，所述傳感器系統(tǒng)根據(jù)傳感器和測量對象之間的間距輸出測量值，所述方法具有反復(fù)的步驟:
在第一時間點測定第一測量值，并且將第一測量值存儲在比較裝置中，在第二時間點測定第二測量值，并且將第二測量值與第一測量值比較，僅對于兩個測量值的比較的結(jié)果滿足能預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)的情況，提供控制信號給時間元件，在提供控制