[发明专利]包括用于检测轮副的角位置的电容性设备的机电装置以及用于检测轮副的角位置的方法

权利要求书

1.一种机电装置，包括一体旋转的轮副和模拟指示器构件(14)、步进电机、设置成控制所述步进电机的电子控制电路、将所述步进电机连接到所述轮副且连接到所述模拟指示器构件(14)的传动系、以及电容性检测设备(2)，所述传动系具有一传动比，该传动比设计成使得步进电机以确定的整数数量的电机步进引起轮副正好完成一个整转，从而使所述电机步进将所述轮副的一个整转划分成所述整数数量的彼此等距的角位置，并且所述电容性检测设备(2)包括与所述轮副一体旋转的转子(4；10)、定子(18a,18b,20a,20b,22,24,26a,26b,26c)和电子测量电路(28)，所述定子包括具有第一电容(C1)的第一对电极(18a,18b)，所述转子(4；10)调适成使得，所述第一电容(C1)的值由所述转子(4；10)的角位置决定，并且所述电子测量电路(28)设置成产生由所述第一电容(C1)的值决定的信号并且将该信号提供给所述电子控制电路，

其特征在于，所述定子(18a,18b,20a,20b,22,24,26a,26b,26c)包括具有第二电容(C2)的第二对电极(20a,20b)，所述第二电容(C2)的值由所述转子(4；10)的角位置决定，并且所述第一对电极(18a,18b)和第二对电极(20a,20b)以及所述电子测量电路(28)配置成使得，所述信号代表所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)的相应值之间的差值，并且电子控制部件包含已存储的对应表，该对应表包含针对所述轮副的所述彼此等距的角位置的、作为所述转子(4；10)的角位置的函数的所述信号的参考值。

2.根据权利要求1所述的机电装置，其特征在于，所述电子控制电路包括用于对所述步进电机的控制脉冲进行计数的电路，以便计数由所述步进电机进行的步进。

3.根据权利要求2所述的机电装置，其特征在于，所述步进电机是设置成由电流脉冲供电的双极电机，该电流脉冲的流动方向必须在每次步进时反向以便沿着预定的方向操作所述电机，并且存储在所述电子控制电路中的所述对应表除了包含作为所述转子(4；10)的角位置的函数的所述信号的参考值外，还包含针对所述转子(4；10)的每个角位置的奇偶性(偶数或奇数)的指示，所述奇偶性的指示取决于是需要偶数电机步进或是需要奇数电机步进到达所述角位置。

4.根据权利要求1所述的机电装置，其特征在于，所述电容性检测设备(2)的所述转子(4；10)包括由导电材料制成的轮，并且该轮的板(8)上穿设有具有确定形状和尺寸的开口(16)，所述电容性检测设备设置成使得，所述第一对电极(18a,18b)中的一个电极和所述第二对电极(20a,20b)中的一个电极分别地在所述转子(4；10)的第一和第二角位置处与所述开口(16)至少部分地相对。

5.根据权利要求1所述的机电装置，其特征在于，所述第一对电极(18a,18b)和所述第二对电极(20a,20b)在垂直于所述转子(4；10)的轴线(12)的相同平面中延伸。

6.根据权利要求5所述的机电装置，其特征在于，所述第一对电极(18a,18b)和所述第二对电极(20a,20b)是彼此等同的并且能通过使其中一对电极绕着所述轴线(12)旋转而重叠。

7.根据权利要求1所述的机电装置，其特征在于，所述电容性检测设备(2)的定子(18a,18b,20a,20b,22,24,26a,26b,26c)包括将所述第一对电极中的一个电极(18b)连接到所述第二对电极中的一个电极(20b)的导体(24)。

8.根据权利要求1所述的机电装置，其特征在于，所述模拟指示器构件(14)是指针。

9.根据权利要求8所述的机电装置，其特征在于，所述指针与所述转子(4；10)成一体，所述指针沿着开口(16)的中心的方向指向使得由所述开口的存在引起的不平衡能至少部分地补偿由所述指针的重量引起的扭矩。