磁阻链条传感器和测量链条伸长的方法
[0044]图2a中的链条传感器I的磁阻传感器2、2’在外齿8的相应顶端上设有两个永磁体9，安置于个别磁阻传感器2、2’上并且朝向铰接链条10定向的永磁体9的磁极方向相同但不同于安置在相应另一磁阻传感器2、2’上的永磁体9的那些。因此，在外齿8上的相关联的永磁体9的磁极方向彼此不同，从而使得相应磁路13、14经由彼此相关联的两个永磁体9中每一个形成。由此得出相应磁路13、14在两个磁阻传感器2、2’上延伸。取决于链条铰链11的位置，铰接链条10将使磁阻传感器2、2’的轭主体3之间的磁路也以不同磁阻不同地短路。
[0045]在图2a中所示的铰接链条10的位置处，经由磁阻传感器2、2’的左轭腿5’而闭合了磁路13，即，其经由定位于磁阻传感器2、2’的外齿8的顶端处的永磁体9、左轭腿5’和中央腿4之间的铰接链条10的链条铰链11以及经由右轭腿5’ ’的内齿7和定位于内齿7之间链条铰链11而闭合。磁路13的磁场也在由图2a的实线箭头所示的方向上通过磁阻传感器2、2’的中央腿4上的线圈6、6’流动。尽管磁路13场线的较长路径和在流过感应线圈6、6’期间的阻力，磁路13的场线的主要部分在铰接链条10的这个位置处，经由右轭腿5’ ’的内齿7并且因此也经由感应线圈6、6’延伸，这是因为当磁路13经由磁阻传感器2、2’的左轭腿5’经由短路13’而短路时磁性阻力更高。在左轭腿5’的内齿7之间，设有链条间隙，即，在图2a中所示的铰接链条10的位置处，在两个链条铰链11之间的空间，使得场线此处仅能经由介于内齿7之间的链条间隙的较大空气间隙并且部分地经由铰接链条10的窄侧向链条链节板12传输，即，它们只能以相对应较高磁性阻力传输。尽管在左轭腿5’的内齿7之间显著更高的磁性阻力，根据霍普金森定律，较低磁通量经由左轭腿5’通过短路磁路13’流动。
[0046]尽管通过链条间隙的磁性阻力，在右轭腿5’ ’的外齿8的顶端处的永磁体9生成了在外齿8上的永磁体9之间的另一磁场，即，第二永磁路14，第二永磁路14经由在右轭腿5’’的内齿7之间的链条铰链11作为短路磁路14’而闭合并且其因此基本上仅经由两个磁阻传感器2、2’的右轭腿5’’延伸。
[0047]当铰接链条10在由图2a中的轮廓箭头所示的链条运行方向上移动时，链条铰链11相对于左轭腿5’和右轭腿5’’的内齿7和外齿8对的位置也改变，并且因此，也形成磁路13、14。响应于在右轭腿5’ ’的内齿7之间的磁阻增加和在左轭腿5’的内齿7之间磁阻的同时减小，磁通量从磁路13通过线圈6、6’朝向短路磁路13’迁移直到基本上整个磁通量经由短路磁路13 ’流动。
[0048]图2b示出了在图2a中已经示出的链条传感器1，所述链条传感器I包括了在铰接链条10上方和下方垂直于链条铰链11的铰链轴线布置的两个磁阻传感器2、2’。与先前对于链条传感器I的表示形成对照，图2b中所示的铰接链条10已在链条运行方向上被前移了链条铰链11间距的一半。由于铰接链条10的新位置，现经由左轭腿5’的内齿7闭合了磁路14，磁路4从右外齿8顶端上的永磁体9 (在右外齿8的顶端上的永磁体9之间，最小化对于磁路14场线的磁性阻力的链条铰链11位于铰接链条10的这个位置处)、经由上磁阻传感器2和下磁阻传感器2’的右轭腿5’ ’、中央腿4和左轭腿5’的内齿7以及定位于左轭腿5’的内齿7之间的铰接链条10的链条铰链11而延伸。此处由永磁体9感应的磁路14在与图2a中所示的磁场方向相反的方向上流过磁阻传感器2、2’的中央腿4上的感应线圈6、6’。而且在此情况下，短路磁路14’经由右轭腿5’ ’形成，这个短路磁路14’的磁通量与短路磁路14’的经由右轭腿5’’内齿7的磁性阻力成反比。
[0049]图2a和图2b中所示的链条传感器I能同样用于单个磁阻传感器2，单个磁阻传感器2的相应磁路13、14经由铰接链条10闭合。此外，可以同样地使用根据图1b至图1b的磁阻传感器2的其它实施例。当仅一个永磁体9用于根据图1c中的磁阻传感器2的实施例的中央腿4上时，经由轭主体3的外齿8和内齿7，获得了两个磁路13、14，这两个磁路13、14具有根据沿着这些磁路13、14的不同磁阻的显著不同的磁通量。
[0050]当铰接链条10以连续移动在图2a和图2b中以轮廓箭头所示的链条运行方向的方向上在根据本发明的链条传感器I的两个磁阻传感器2、2’之间传递时，感应线圈6、6’被磁路13、14交替地流过，使得在线圈6、6’处生成交流电压。取决于对于交流信号的需求，磁阻传感器2、2’的线圈6、6’此处可以串联或并联安置。
[0051]当铰接链条10的链条铰链11定位于相应磁路13、14的相应内齿7与外齿8之间时(这表示磁路13、14的磁性阻力或磁阻将最低)，施加到磁阻传感器2、2’的感应线圈6、6’上的交流电压到达其最大值。因此，由于磨损所造成的链条伸长，施加到感应线圈6、6’上的交流电压信号在铰接链条10操作期间变化，可能通过求交变信号的微分使得能根据铰接链条10的位置，进行信号更精确的时间分配。为了求交变信号的微分，例如，可以使用比较器15，利用比较器15，叠加于交流电压上的噪音能被滤出或者仅能被补偿交流电压较小边沿陡度。此外，比较器15能防止信号电压太频繁并且以无规律方式变化。利用这种比较器15，从最初感应的交流电压获得了用于评估链条磨损伸长的不同方波信号。方波信号的周期此处与铰接链条10的速度成反比。
[0052]在图3中示出了根据本发明的装置，其用于测量铰接链条10的链条伸长并且包括两个链条传感器1，这两个链条传感器I布置成彼此间隔开的关系并且在操作条件下，铰接链条10穿过链条传感器I传导。在这种装置中，额外地设置多个指示器装置，操作指示器16、多阶段磨损指示器17以及紧急指示器18。在简单实施例中，这些指示器可以被配置为彩色发光二极管。用于测量铰接链条10的链条伸长的整个装置可以被配置为紧凑结构单元，其能容易地安装在现在已经存在的包括驱动链条的设备上。
[0053]在图3中根据本发明的装置的图示还示出了经由两个链条传感器I的磁路13、14。铰接链条10相对于设置到图3中装置左侧上的链条传感器I的位置允许经由线圈6、6’闭合永磁路13以及经由布置于铰接链条10的不同侧上的磁阻传感器2、2’的右轭腿5’’使磁路14’短路。链条传感器I的这个操作条件已经关于图2A详细地描述。关于根据图3的装置的右侧上的链条传感器1，铰接链条10被布置成使得链条间隙设置于相应成对的内齿7与外齿8之间。因为在铰接链条10的这个位置处，在左轭腿5’和右轭腿5’’的内齿7之间的磁性阻力基本上相同，磁通量从永磁体经由短路磁路13’和14’流动，使得线圈6、6’基本上不被磁通量流过。因此，在铰接链条10的这个位置处，在线圈6、6’处并未感应电压。
[0054]在图3中示出并且包括至少两个链条传感器I (其各包括至少一个磁阻传感器2)的用于测量链条10的链条伸长的装置可以额外地配备温度传感器，例如，用于测量铰接链条10的温度的红外温度传感器和用于测量该测量装置的温度的额外温度传感器。通过确定铰接链条10和测量装置的温度，当计算链条伸长时能考虑铰接链条10的长度的温度相关的变化，并且能更精确地并且更可靠地确定链条伸长变化。而且，根据图3的测量装置可以额外地配备加速度传感器或替代震动传感器。利用这种传感器，能确定并且在计算链条伸长时考虑当铰接链条10进入测量装置时发生的各种链条条件，例如相对于彼此移位的链条铰链或者由于缺乏润滑而刚性的链条铰链，或者可以中断链条伸长的计算。
[0055]图4示出了将根据图3的测量装置并入到信号和电源电路中。当铰接链条10在由轮廓箭头所示的链条运行方向上操作时，铰接链条10经过两个链条传感器I的移动在个别磁阻传感器2、2’的线圈6、6’处生成交流电压，在穿过线圈6、6’的永磁路13、14变化时，交流电压的量值和符号变化。
[0056]由能根据对测量装置的要求而串联或并联安置的线圈6、6’所生成的电压被进给到信号和电源电路19。从那里，其直接地传输到电源单元20，由信号和电源电路19将装置的两个链条传感器I所生成的交流电压的相移考虑在内，并且作为测量信号经由相应比较器15传输到控制单元21。在比较器15处，求交流电压信号的微分以便获得方波信号，方波信号在控制单元21中用于确定铰接链条10的链条伸长。在比较器15处交流电压信号的微分不仅允许精确地在时间上分配流过线圈6、6’的磁路13、
文档序号 :
【 8521450 】
技术研发人员：J.西拉基,P.克赖斯费尔德,F.马德莱纳
技术所有人：伊维氏传动系统有限责任两合公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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