用于确定旋转安装的轴的转数的系统和用于确定旋转安装的轴的转数的方法

用于确定旋转安装的轴的转数的系统和用于确定旋转安装的轴的转数的方法
【专利摘要】本发明涉及用于确定旋转安装的轴的转数的装置以及用于确定旋转安装的轴的转数的方法。永磁体非旋转地连接到该轴，并且将操作地连接到永磁体的由微发电机产生的信号电压馈送到能量缓冲器，特别经由整流器到电容器，以及从能量缓冲器馈送用于存储转数的存储器单元。特别是，将微发电机的信号电压馈送到从能量缓冲器馈送并且连接到存储器单元的计数逻辑以便读取每个旧转数值并且存储每个新确定的转数值。存储器单元特别以长时期稳定的方式运行和/或具有FRAM设计，并且永磁体特别布置在微发电机的敏感区域中，其中借助于信号线将用于确定轴的旋转位置，特别是旋转角度的角度传感器连接到处理单元。处理单元评估施加到能量缓冲器的电压，特别是处理单元具有用于评估施加到能量缓冲器的电压的部件和/或特别经由数据交换连接而连接到该部件。
【专利说明】用于确定旋转安装的轴的转数的系统和用于确定旋转安装的轴的转数的方法

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于确定旋转安装的轴的转数的系统与用于确定旋转安装的轴的转数的方法。

【背景技术】
[0002]通常已知的是，借助于角度传感器可确定轴的角度位置。对于每次旋转，可确定精细旋转的角度值，诸如处于1°的分辨率。转数是由轴完全执行的旋转数。绝对角度位置由转数和精细旋转的角度位置的值定义。
[0003]用作微发电机的韦根特(Wiegand)线，也称为脉冲线，或者替代地，将可磁性机械预加载并且然后可磁性机械偏置(Vorspannen)的系统用作微发电机，其中当触发系统时该系统在线圈中感应电压。尤其当涉及具有韦根特线的系统时，相比偏置触发由不同的磁极引起。


【发明内容】

[0004]因此，本发明基于进一步改进用于确定旋转安装的轴的转数的系统的目的，在该系统中将降低错误率。
[0005]根据本发明，根据权利要求1中所陈述的特征实现关于确定旋转安装的轴的转数的系统的目的，并且关于根据权利要求7中所陈述的特征实现关于方法的目的。
[0006]用于确定旋转安装的轴的转数的系统中的本发明的重要特征是永磁体以扭转固定的方式连接到该轴，
[0007]将与永磁体操作连接地放置的微发电机产生的信号电压提供到能量缓冲器，尤其是经由整流器到电容器，
[0008]用于存储从能量缓冲器提供的转数的存储器装置，
[0009]特别将微发电机的信号电压提供到计数逻辑装置，所述计数逻辑从能量缓冲器供电并且连接到用于读出相应的旧转数值并且用于存储相应的新确定的转数值的存储器装置，
[0010]特别针对长期稳定性和/或以FRAM技术设计存储器装置，
[0011]将永磁体特别放置在微发电机的敏感区域中，
[0012]用于确定轴的尤其是旋转角度的旋转位置的角度传感器，通过信号线连接到计算机，例如微控制器或微处理器，
[0013]分析施加在能量缓冲器处的电压的计算机，
[0014]计算机特别具有用于分析在能量缓冲器处施加的电压的装置和/或特别经由数据交换链路连接到这样的部件。
[0015]这具有如下优点，一方面能够执行转数的能量自主确定，而另一方面能够实施转数的控制或监测，因为具有外部供电的计算机可用于监测和分析微发电机的信号，即尤其是韦根特线或脉冲线。也就是说，以这种方式监测由微发电机产生的信号脉冲是否是矮波(runt)脉冲，因为在偏置和/或触发的角度范围内修改轴的旋转方向，或是否已发生缺陷。特别地，信号脉冲是否具有符合配置的电平或是否具有足够的能量含量是可检测的。如果不是这种情况，则所述信号脉冲改进为矮波脉冲，或已发生传感器的缺陷或失调。甚至在已发生故障之前，可采用这种缺陷触发警告信息。
[0016]在一个有利的改进中，将微发电机改进为韦根特线或包括韦根特线。这在不需要受磨损的机械部件的情况下是有利的。
[0017]如果以韦根特传感器形式的韦根特线用作微发电机，则当发生旋转方向的改变时，甚至在无故障操作期间可能发生具有低信号幅度的信号脉冲。如果在发生脉冲后韦根特线没有偏置或没有完全偏置并且由于旋转方向的改变而发生触发到相反的磁场方向，则这就是该情况。该信号脉冲称为矮波脉冲。为了防止信号监测装置将该信号脉冲解释为故障，可只分析在其中先前已经确定完全偏置的脉冲。可确定其中已经超出精细旋转轴的旋转位置的角传感器的某个角度值，尤其是触发韦根特传感器的磁场的平行度以及韦根特传感器的完全偏置。
[0018]在一个有利的改进中，将微发电机改进为脉冲线。这具有可没有磨损地使用部件并且部件能够以节省成本的方式生产的优点。
[0019]在一个有利的改进中，尤其用于数据交换的信号线，位于计算机与存储器装置之间。在可由计算机读出并且在其中分析的存储器装置中存储的值的情况下，这是有利的。特别是在计算机操作的起始时的转数的起始值，(即偏移值)能够从存储器装置读出并且可用作计算机的起始值。此外在操作期间，在计算机中确定的转数值与在存储器装置中存储的转数值之间能够执行连续重复的比较。
[0020]在一个有利的改进中，角度传感器与计算机由一个电压源，尤其是不向计数逻辑装置与能量缓冲器供电的电压源供电。这具有允许用于计算机的外部电源的优点。
[0021]在一个有利的改进中，角度传感器包括霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器机械连接到永磁体，或者该角度传感器是连接到轴或增量编码器的旋转变压器。这在可使用节省成本和高分辨率系统的情况下是有利的。
[0022]在用于确定旋转安装的轴的转数的方法中的重要特征是以扭转固定的方式将永磁体连接到轴，
[0023]将与永磁体操作连接地放置的微发电机产生的信号电压提供到能量缓冲器，尤其是经由整流器到电容器，
[0024]从能量缓冲器供电在其中存储当前确定的转数值的存储器装置，
[0025]特别将微发电机的信号电压提供到计数逻辑装置，从能量缓冲器供电该计数逻辑装置并且该计数逻辑装置连接到用于读出相应的旧转数值并且用于存储相应的新确定的转数值的存储器装置，
[0026]特别为长期稳定性和/或以FRAM技术设计存储器装置，
[0027]永磁体特别位于微发电机的敏感区域，
[0028]使用角度传感器确定轴的旋转角度并将旋转角度转发到计算机，
[0029]计算机分析施加在能量缓冲器上的电压，在处理中考虑由角度传感器检测的旋转角度。
[0030]这具有如下优点，转数值可存储于在能量上自足的电路系统的部分中，并且至少在其中外部提供的能量可用的特定时间周期期间，该值能够由外部供电的计算机监测并控制。因此可检测系统缺陷。
[0031]在一个有利的改进中，在能量缓冲器处存在的电压曲线用于确定电压曲线的至少一个特征量的值，尤其是状态变量的值，并且如果不满足或超过临界限值，即定义的尤其是预定义的限值，则触发错误信号或错误报告。
[0032]在一个有利的改进中，电压脉冲的最大值用作特征量。
[0033]在一个有利的改进中，接连测量多个电压脉冲，并且对它们的特征值进行统计分析。如果统计特征值未达到或超过定义的限值，则将产生错误信号或错误报告。
[0034]在一个有利的改进中，将平均值和/或标准偏差和/或与平均值的差异量的平均值，即平均量偏差，用作统计特征值。
[0035]以这种方式，从先前确定的特征量的对应值确定平均值，
[0036]该测量值特别是统计变量的函数，尤其是分布函数的标准偏差、平凡矩(Trivialmoment)、高阶矩等，
[0037]测量值特别对应于乘以因子的统计矩，该矩特别是标准偏差。这具有如下优点，与诸如平均值的统计量比较，可以确定当前分析的脉冲是否具有过度偏差并且因此由缺陷导致或者是“矮波”。
[0038]本文件中的状态变量描述表征本发明系统状态的宏观物理夺量。在这些变量之中例如是由微发电机产生的信号脉冲形式或该脉冲的一个或多个参数，诸如电压曲线的电压-时间-面积、最大值、时间导数的最大值等。
[0039]在一个有利的改进中，在能量缓冲器处存在的脉冲形状的电压曲线用于确定脉冲形状的电压曲线的特征量的值，尤其是状态变量的值，并且
[0040]-当通过角度传感器在与电压脉冲相关联的角度区间和/或时间段中已检测的轴的旋转方向改变时，并且当超过该值与平均值的偏差的临界(尤其是预定义)的测量值时，瞬时电压脉冲将不用于确定转数，
[0041]-或者在其它情况下
[0042]如果超过该值与平均值的偏差的临界(尤其是预定义)的测量值时，则触发错误信号，
[0043]平均值从先前确定的特征量的对应值确定，
[0044]该测量值特别是统计变量的函数，尤其是分布函数的标准偏差、高阶矩等，
[0045]该测量值特别对应于乘以因子的统计矩，该矩特别是标准偏差。这具有如下优点，能够检测系统中的缺陷并且因此能够增加安全性。
[0046]在一个有利的改进中，特征量是电压信号的幅度，即最大值，或者它是在电压脉冲开始随后的指定时间点处的电压值，
[0047]和/或特征量是平均或最大电压变化率，
[0048]和/或特征量是平均或最大电压-时间面积。这具有如下优点，不仅可以分析瞬时脉冲的幅度而且还可以分析脉冲信号的特征。
[0049]在一个有利的改进中，尤其通过计算机分析脉冲形状的电压特征的由触发脉冲表征的时间段，即特别是近似瞬间，并且将该时间段用于确定脉冲形状的电压特征的特征量的值。这具有如下优点，触发脉冲以及在其触发中出现的特定瞬时脉冲的电压可分析并且因此还能够监测脉冲的能量含量。
[0050]在一个有利的改进中，将脉冲形状的电压特征的转换成数字值的采样值转发到循环操作的存储器装置，并且尤其在已经接收触发脉冲之后，通过分析在循环存储器装置中存储的值实现脉冲形状的电压特征的分析。在这种情况下这是有利的，因为可执行连续的模拟到数字转换，并且仅在触发脉冲已经到达后能够实施分析。结果，同样能够评估在触发脉冲到达前已经发生的电压上升，以便可以实施改进监测。可将循环存储器装置的存储容量，即循环存储器装置能够存储的值的数量，以能够监测由韦根特线产生脉冲的相关时间段这样的方式建立。由于瞬时脉冲长度独立于轴的旋转速度并因此从不改变，可使存储容量适应于脉冲长度。
[0051]在一个有利的改进中，触发脉冲通过脉冲形状的电压特征超过临界值而产生。这具有如下优点，通过简单部件能够产生并且同样分析该值，以便同样能监测由微发电机产生的脉冲的能量含量。
[0052]在另一个有利的改进中，使用在转动计数器的非易失性存储器中启动计数操作的微发电机信号用作触发脉冲。由于已提供该信号用于转动计数器的基本功能，因此不需要产生用于监测脉冲信号的任何附加信号。
[0053]在一个有利的改进中，瞬时转数从用于在初始操作的开始或在计算机的电力提供的开始处存储转数的存储器装置中读出，并且由计算机使用作为用于旋转速度的初始值，
[0054]借助角度传感器确定的角度位置的特征用于确定随着开始后执行的转数和该转数的和，并且将初始值存储在计算机中作为单个瞬时转数。这具有如下优点，能够实施转数的监测并因此增加安全性。因为转数的(至少在操作期间的)冗余确定使得可以提高可靠性并检测系统的缺陷。可以通过以重写方式由冗余确定的值校正非易失性存储器的数值。
[0055]可从从属权利要求获得进一步的优点。本发明不局限于权利要求的特征组合。本领域技术人员将发现权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书和/或附图的特征的附加有意义的组合的可能性，其源自所陈述目的和/或特别是由与相关技术的比较产生的目的。

【专利附图】

【附图说明】
[0056]现将在附图的基础上更详细地解释本发明:
[0057]图1示意性地示出根据本发明的开关电路。

【具体实施方式】
[0058]在诸如变速箱、离合器、制动器和/或电机的驱动部件中，其磁化方向在径向方向上对齐的永磁体在旋转安装的轴的轴向端处连接到轴。永磁体优选设置在轴向轴端的端面处。电路板在永磁体的对面，即与轴端的端面分隔开，该电路板一方面包括至少一条韦根特线1，即脉冲线，并且另一方面具有至少一个霍尔效应传感器，尤其是交叉霍尔效应传感器。电路板牢固地接合到壳体部件。
[0059]借助于可实施为角度传感器5的霍尔效应传感器，能够确定轴的旋转位置的角度。然而，需要外部电源以向角度传感器和计算机14供电。来自传感器5的信号经由信号线12转发到计算机14。
[0060]在计算机14中分析来自传感器5的信号并且同样在过程中执行算术运算，以便能够确定轴的旋转位置的单个瞬时角度值。
[0061]韦根特线I以可检测轴转动这样的方式位于电路板上。在过程中，在永磁体的第一极(例如北极)的旋转运动期间将韦根特线磁偏置，并且当接近其它极(例如南极)时触发韦根特线I。以这种方式，韦根特线产生脉冲，即脉冲形状的电压特征。随后，发生由在旋转安装轴上的其它极(例如南极)对线的反向偏置。当接近从圆周方向观看的下一个相反磁极(也就是说诸如北极)时，同样触发具有反转符号的脉冲。在通过该磁极偏置后，随着轴的旋转运动继续，重复所述的一系列脉冲触发。取决于系统中北极和南极的数量，对于轴的每次完整旋转触发最少两个脉冲与最多2~n个脉冲，其中η表示在圆周方向上的磁极数。借助于整流器，优选桥式整流器，整流产生的脉冲并将其传送到电容器，即能量存储装置，以便只产生单极性脉冲，存储能量并且在韦根特传感器中不可能发生能量放电。因为脉冲包含提供用于计数韦根特线的脉冲所需能量的足够能量，所以不需要与电路板上的电路的对应相关部分对应的外部供电。
[0062]韦根特线I也可称为脉冲线。
[0063]将韦根特线I的脉冲转发到信号处理部件2，该信号处理部件具有整流器、尤其是电容器的能量缓冲器以及包括到存储器装置3的通信接口的计数逻辑。
[0064]将以该方式确定的单个转数存储在存储器装置3中，尤其是在改进为FRAM的存储器中。
[0065]将由整流器整流的韦根特线I的脉冲信号传送到能量缓冲器，即电容器。一旦在脉冲到达随后脉冲信号已达到临界电压值，转数就递增或递减。为了检测施加在能量缓冲器上的电压，经由用于在能量缓冲器处采样电压6的采样部件10将关联电压信号转发到计算机14，尤其是微控制器。采样装置10是模拟到数字转换器，该采样装置或者以集成的方式设置在计算机14中，以便电压信号不得不只能发送到A/D输入，即集成到计算机中的模拟到数字转换器的模拟输入，或者采样装置10是与计算机14分开设置的模拟到数字转换器。因此，对于临界电压值的超出在计算机内监测在能量缓冲器处施加并转换成数字形式的电压。然而，这需要来自外部电压源的计算机14的供电，因为由韦根特线产生的电脉冲功率不足以操作计算机14，尤其不足以轴的低旋转速度操作计算机14，但仅足以用于对计数逻辑和存储器装置3供电。
[0066]此外，可以进一步分析由韦根特线产生的电压脉冲的特征。通过计算机14记录并分析特征，即脉冲形状。特别是特征数据，诸如平均或最大幅度、平均或最大电压变化率或诸如在当发生到存储器装置3的写入时的电压值的参数。
[0067]将先前发生的脉冲的特征数据存储在存储器装置中并进行统计分析。特别是确定与特定特征数据相关联的平均值和/或关联的标准偏差或一些其它关联的统计矩。将最近分析的电压脉冲的对应特征数据与这些统计值比较，并且当超过临界偏差时触发警告信息或错误信号。
[0068]也就是说，在计算机14中确定先前发生的幅度平均值以及采样脉冲，并将特定瞬时脉冲的幅度与该平均值比较。如果关联的偏差大于标准偏差或者大于乘以因子的标准偏差，则将触发错误信号。在其它情况中，确定并存储更新的平均值。该因子具有在0.5与3之间的值。
[0069]对于脉冲的进一步特征数据使用对应的过程。
[0070]因此，每个脉冲能够使用在其之前的脉冲的统计分析数据来分析。
[0071]对应于脉冲电压值的瞬态特征的时间导数的值相应地用作电压变化率。为此目的，确定两个连续发生的脉冲采样值的单个电压微分并将其用于确定该电压微分与两个采样值的时间间隔的商。对每个脉冲从其中确定电压变化率的最大值和/或其平均值，该平均值从先前发生并被采样的脉冲的确定的电压变化率值来确定。
[0072]确定先前发生的最大电压变化率值的平均值，并再次确定瞬时电压变化率与平均值的偏差。如果相关偏差大于标准偏差或大于乘以因子的标准偏差，则将触发错误信号。在其它情况中，确定并存储更新的平均值。该因子优选地具有在0.5与3之间的值。
[0073]对于错误信号的产生，交替地检查平均值以确定平均值是否超过或降低于固定定义的限值。
[0074]对电压变化率的平均值使用对应的过程。
[0075]还对每个脉冲记录当写入存储器装置3时在能量缓冲器处存在的电压，并且以类似的方式确定与先前发生的对应电压的平均值的偏差。
[0076]此外，从与平均值单独确定的偏差可确定系统的故障可能性。
[0077]而且，角度传感器5使得可以在故障脉冲与作为“矮波”发生的脉冲之间区分。
[0078]例如由于部件毁坏或由于在轴上设置的永磁体与太大的韦根特线I之间的距离而产生故障脉冲。这些错误触发其能量与电压幅度位于其它平均值以下并且位于单个临界值以下的脉冲。如果因此存在这种设计或功能相关的缺陷，则必须触发错误信号。
[0079]在本文件中提及的临界值是可预定义的阈值。例如，在初始操作中或甚至已经在制造期间指定这些阈值，即存储在计算机14的存储器装置中。存储器装置优选是用于值的长期存储的存储器。
[0080]但是即使系统可运作，也可能发生矮波形式的脉冲。因为韦根特线I在触发之前需要磁偏置到足够程度。然而，当配备有永磁体的轴在其中发生触发的特定角度范围中的方向上执行改变时，可发生在触发之前没有达到完全偏置。可由根据本发明的系统检测也被称为矮波的这种弱改进(weakly developed)脉冲。这样是因为出于此目的由角度传感器5监测允许高分辨率旋转角度的旋转运动。结果，在角度触发范围的区域中的方向上的改变可检测并且因此可在计算机14中的分析中排除矮波。
[0081]然后将在其中先前没有检测到足够偏置的检测脉冲从用于错误检测并用于计算统计数据的分析中排除。也就是说，尤其是当没有发生方向上的改变并且然而存在太弱的脉冲时，推断系统的缺陷或错误以便计算机14触发错误信号。
[0082]在本发明中重要的是，角度传感器5不仅用于使轴的旋转角度可以精细旋转的形式确定，而且还用于监测由韦根特线I产生的脉冲。
[0083]可将来自角度传感器5的信号用于确定角度位置，即轴的旋转角度位置，并且还用于确定执行的转数。然而，只要仅对角度传感器5和分析计算机14提供能量，就可实施使用角度传感器5的转动计数。当供电电压发生故障时，不可能确定转数。另一方面，当使用韦根特线I和存储器装置3时，可以能量自主的方式确定转数。当接通角度传感器5的电压供应时或之后，计算机14使用当前在存储器3中记录的转数作为起始值。
[0084]通过由独立系统和角度传感器5确定的瞬时转数的连续比较，可以监测已经发生的错误，以便能够总体增加可靠性。此外，如果故障值可检测，则还可以实现转数的相互校
IHo
[0085]在图1中，通信接口的信号线4设置在计算机14与存储器装置3之间。
[0086]可经由信号线6直接分接在能量缓冲器处的电压。
[0087]外部供电电压具有高电势7和低电势8。信号线9将信号处理部件2，尤其是信号处理部件2的计数逻辑连接到存储器装置3。
[0088]用于向计算机14传送角度传感器信号的信号线12将角度传感器5连接到计算机14ο
[0089]象征性示出的分隔线13表示在电路系统的自足，即能量自主，与外部供电部分之间的分隔。
[0090]计算机14优选改进为微处理器或微控制器，该计算机具有尤其是包括集成模拟到数字转换器的模拟输入。
[0091]采样部件10在输入侧具有高电阻，即朝向能量缓冲器的高电阻。结果，采样部件10对能量缓冲器的负载可忽略。
[0092]存储器装置3是提供长期稳定性的存储器装置。这意味着即使没有电压提供，存储的值也在存储器装置中保留超过一个星期。存储器装置优选地以FRAM技术改进。即使当不提供电压时并且即使韦根特线没有产生任何脉冲而因此也不向能量缓冲器提供任何能量，转数值也因此保持长期保存。
[0093]关于根据本发明的系统的其余部分，即传感器5、计算机14、采样部件10、韦根特线I和存储器装置3，旋转安装轴，该轴具有以扭转固定方式连接到其上的永磁体。这些部件优选设置在电路板上，该电路板永久连接到轴关于其旋转安装的系统部件。
[0094]在根据本发明的进一步示例性实施例中，将采样部件10改进为包括阻抗变压器和/或比较器和/或放大器电路，尤其是除了或替代模拟到数字转换器。当能量缓冲器已经到达最小电压时，采样部件10触发触发脉冲。将该触发脉冲转发到计算机14，一旦在计算机14处已经接收到触发脉冲，该计算机14就开始电压脉冲的记录。一旦触发触发脉冲，则因此事实是开始记录施加在能量缓冲器处的电压特征。一旦已经过去预定义时间周期或预定义最大数量测量，即电压特征的采样值的记录，或者在已经发生低于临界电压值的下降之后，则结束电压特征的记录。
[0095]在本发明的其它示例性实施例中，在连续基础上采样施加于能量缓冲器的电压并且将该电压存储在循环操作的存储器装置中。用于采样值存储的触发脉冲通过施加于能量缓冲器的电压来实施。只要该电压超过临界值，信号处理部件就提供对应信息，即触发信息，该信息尤其是以数据总线和/或现场总线通信协议的形式经由信号线从信号处理部件2传送到计算机14。在已经接收触发信息后，分析在循环存储器装置中存储的采样值。也可以以这种方式由韦根特线分析脉冲的初始电压特征。甚至能够分析在触发信息到达之前记录的采样值。尤其初始陡度，即初始电压变化率，是可分析的。此外，当写入存储器时电压尤其重要，因为它需要大量电功率因而同样需要全部能量。由于写入命令的时刻导致被触发的触发，可以对本文中的临界电压值执行非常精确的测量。
[0096]在本发明的进一步示例性实施例中，可使用另一个微发电机代替韦根特线I。
[0097]在根据本发明的进一步示例性实施例中，不将角度传感器5改进为霍尔效应传感器而将其改进为连接到轴的另一个角度传感器，诸如感应操作的旋转变压器或采用编码盘操作并根据光学操作原理的增量编码器。计算机14然后从角度传感器接收信号，或者计算机14与更高级的计算机交换数据，该更高级的计算机依次连接到角度传感器用于数据交换。
[0098]参考数字列表
[0099]I韦根特线、脉冲线和/或微发电机
[0100]2信号处理部件
[0101]3用于转数的存储器装置
[0102]4通信接口
[0103]5角度传感器，尤其包括霍尔效应传感器
[0104]6在能量缓冲器处的电压
[0105]7外部供电电压的电势
[0106]8接地，外部供电电压的低电势
[0107]9在信号处理部件2的计数逻辑与存储器装置3之间的信号线
[0108]10用于采样在能量缓冲器处的电压6的采样部件
[0109]12用于向计算机14传送角度传感器信号的信号线
[0110]13在电路系统的自供电与外部供电部分之间的分割线
[0111]14计算机，尤其是微处理器
[0112]用于在具有非易失性存储器的计数器处触发计数操作的信号
【权利要求】
1.一种系统，用于确定旋转安装的轴的转数， 永磁体，其以扭转固定的方式连接到所述轴， 将由微发电机产生的信号电压提供到能量缓冲器，尤其是经由整流器到电容器，该微发电机与所述永磁体操作连接地设置， 存储器装置，其用于存储从所述能量缓冲器提供的转数， 将所述微发电机的所述信号电压特别提供到计数逻辑装置，所述计数逻辑装置从所述能量缓冲器供电并且连接到所述存储器装置以便用于读出相应的旧转数值并且用于存储相应的新确定的转数值， 特别针对长期稳定性和/或以FRAM技术设计所述存储器装置， 所述永磁体特别位于所述微发电机的敏感区域， 角度传感器，其用于确定所述轴的旋转位置，尤其是旋转角度，并且借助于信号线连接到计算机， 其中 所述计算机分析施加在所述能量缓冲器处的电压， 所述计算机特别具有用于分析施加在所述能量缓冲器处的电压的部件和/或特别经由数据交换链路连接到该部件。
2.如前述权利要求中的至少一项所述的系统， 其中 将所述微发电机改进为韦根特线或包括韦根特线。
3.如前述权利要求中的至少一项所述的系统， 其中 将所述微发电机改进为脉冲线。
4.如前述权利要求中的至少一项所述的系统， 其中 特别用于数据交换的信号线设置在所述计算机与所述存储器装置之间。
5.如前述权利要求中的至少一项所述的系统， 其中 由一个电压源，尤其是不从其向所述计数逻辑与所述能量缓冲器供电的电压源，向所述角度传感器与所述计算机供电。
6.如前述权利要求中的至少一项所述的系统， 其中 所述角度传感器包括霍尔效应传感器，其中所述霍尔效应传感器机械连接到所述永磁体或者所述角度传感器是连接到所述轴或增量编码器的旋转变压器。
7.一种方法，用于确定旋转安装的轴的旋转速度， 该系统尤其具有如前述权利要求的至少一项所述的系统， 永磁体，其以扭转固定的方式连接到所述轴， 将由微发电机产生的信号电压提供到能量缓冲器，尤其经由整流器到电容器，该微发电机与所述永磁体操作连接而设置， 从所述能量缓冲器供电的存储器装置，在其中存储当前确定的转数值， 将所述微发电机的所述信号电压特别提供到计数逻辑装置，所述计数逻辑装置从所述能量缓冲器供电并且连接到所述存储器装置以便用于读出相应的旧转数值并且用于存储相应的新确定的转数值， 特别针对长期稳定性和丨或以技术设计所述存储器装置， 所述永磁体特别位于所述微发电机的敏感区域， 使用角度传感器确定所述轴的旋转角度并将所述旋转角度转发到计算机， 其中 在考虑由所述角度传感器检测的旋转角度的同时，所述计算机分析施加在所述能量缓冲器处的电压。
8.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 在所述能量缓冲器处存在的电压特征用于确定所述电压特征的特征量的值，尤其是状态变量的值，并且当超过所述值与平均值的偏差的临界测量值，特别是预定义的测量值时，触发错误信号， 所述平均值从先前确定的特征量的对应值确定， 所述测量值特别是统计变量的函数，尤其是分布函数的标准偏差、高阶矩等， 所述测量值特别对应于乘以因子的统计矩，所述矩特别是标准偏差。
9.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 -对于每个脉冲形状的电压特征，从在所述能量缓冲器处存在的所述电压特征确定电压曲线的特征量的值，尤其是状态变量的值， -并且当未达到或超过特定预定义值，即临界值时，触发错误信号。
10.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 -对于每个脉冲形状的电压特征，从在所述能量缓冲器处存在的所述电压特征确定电压曲线的特征量的值，尤其是状态变量的值， -对所有脉冲确定该特征量的平均值，或诸如标准偏差或高阶分布矩的另一个统计变量， -当平均值或其它统计变量的值下降到低于或超过预定义的单个值，即临界值时，触发错误信号。
11.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 在所述能量缓冲器处存在的脉冲形状的电压特征用于确定所述脉冲形状的电压特征的特征量的值，尤其是状态变量的值，并且 -如果通过所述角度传感器在与电压脉冲相关联的角度区间和/或时间段中已检测轴的旋转方向上的改变，并且如果超过所述值与平均值的偏差的临界测量值，尤其是预定义的测量值，则瞬时电压脉冲不用于确定转数， -或者在其它情况下 如果超过所述值与平均值的偏差的临界测量值，尤其是预定义的测量值，则触发错误信号， 所述平均值从先前确定的特征量的对应值确定， 所述测量值特别是统计变量的函数，尤其是分布函数的标准偏差、高阶矩等， 所述测量值特别对应于乘以因子的统计矩，所述矩特别是标准偏差。
12.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 尤其是通过分析精细旋转角度传感器的角度值的特征，即尤其是监测该特征，仅分析在其中先前已确定充分偏置的电压的脉冲和/或将该脉冲用于确定转数。
13.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 特征量是电压信号的，尤其是所述脉冲形状的电压特征中的一个的 -幅度，尤其是最大值， -最大电压变化率或 ~最大电压-时间面积， 或者所述特征量是所述脉冲形状的电压特征的 -平均幅度，尤其是最大值， -平均电压变化率， -或者平均电压-时间面积。
14.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 为了确定所述脉冲形状的电压特征的特征量的值，尤其是通过所述计算机分析所述脉冲形状的电压特征的由触发脉冲表征的时间段，特别是时刻。
15.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 尤其在触发脉冲到达之后，将所述脉冲形状的电压特征的转换成数字值的采样值转发到循环操作的存储器装置，并且通过分析在所述循环存储器装置中存储的值来实现所述脉冲形状的电压特征的分析。
16.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 所述触发脉冲由所述脉冲形状的电压特征超过临界值而产生。
17.如前述权利要求中的至少一项所述的方法， 其中 从用于在初始操作的开始或在所述计算机的电力提供的开始时存储转数的存储器装置(3)读出瞬时转数，并且所述计算机使用所述瞬时转数作为用于转数的初始值， 借助所述角度传感器确定的角度位置的特征用于确定自开始之后执行的转数，并且将该转数之和与初始值作为单个瞬时转数存储在所述计算机中。
【文档编号】G01P3/481GK104487808SQ201380034128
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】O·西蒙, G·梅罗维茨 申请人:索尤若驱动有限及两合公司