DE102018204235A1

DE102018204235A1 - sensor arrangement

Info

Publication number: DE102018204235A1
Application number: DE102018204235.7A
Authority: DE
Inventors: Ajoy Palit
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-09-26
Also published as: WO2019179713A1

Abstract

Eine Sensoranordnung (100) umfasst eine Induktionsspule (105) und eine elektrisch mit der Induktionsspule (105) verbundene Ansteuereinrichtung (135), zur Bereitstellung eines magnetischen Feldes im Bereich der Induktionsspule (105); ein magnetisches Flusselement (110) im Bereich der Induktionsspule (105); wobei das Flusselement (110) entlang einer vorbestimmten Trajektorie (120) beweglich bezüglich der Induktionsspule (105) angebracht ist; ein elastisches Element, das dazu eingerichtet ist, eine Rückstellkraft zwischen dem Flusselement (110) und der Induktionsspule (105) entlang der Trajektorie (120) bereitzustellen, sodass ein Betrag der Rückstellkraft von einer Position des Flusselements (110) entlang der Trajektorie (120) abhängig ist; und eine Bestimmungseinrichtung (135) zur Bestimmung einer Induktivität der Induktionsspule (105).A sensor arrangement (100) comprises an induction coil (105) and a drive device (135) electrically connected to the induction coil (105) for providing a magnetic field in the region of the induction coil (105); a magnetic flux element (110) in the region of the induction coil (105); wherein the flux member (110) is movably mounted along a predetermined trajectory (120) with respect to the induction coil (105); an elastic element adapted to provide a restoring force between the flux element (110) and the induction coil (105) along the trajectory (120) such that an amount of restoring force from a position of the flow element (110) along the trajectory (120) is dependent; and a determination device (135) for determining an inductance of the induction coil (105).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Sensoranordnung zur Bestimmung einer Kraft.The present invention relates to a sensor arrangement. In particular, the invention relates to a sensor arrangement for determining a force.

An Bord eines Kraftfahrzeugs kann an unterschiedlichen Stellen die Bestimmung einer Kraft gewünscht sein. Beispielsweise kann ein elektrischer Antriebsmotor, etwa zur Sitzverstellung oder zum Antreiben eines Aggregats, in seiner wirksamen Kraft begrenzt werden. Die Kraft kann auch bestimmt werden, um eine Endposition einer Verstelleinrichtung, beispielsweise eines elektrischen Fensterhebers, zu erfassen.On board a motor vehicle, the determination of a force may be desired at different points. For example, an electric drive motor, for example for seat adjustment or for driving an assembly, can be limited in its effective force. The force can also be determined in order to detect an end position of an adjusting device, for example an electric window lifter.

Eine bekannte Sensoranordnung zur Bestimmung einer Kraft basiert auf einer elektrischen Widerstandsmessung an einem Dehnungsmesstreifen (DMS), der an einem von der Kraft durchflossenen Element angebracht ist. Eine andere Sensoranordnung verwendet den piezoelektrischen Effekt, um die Verformung des Elements zu bestimmen. Alternativ kann das Piezoelement auch in Schwingung versetzt und eine Änderung seiner Resonanzfrequenz aufgrund einer Verformung bestimmt werden.A known sensor arrangement for determining a force is based on an electrical resistance measurement on a strain gauge (DMS), which is attached to an element through which the force flows. Another sensor arrangement uses the piezoelectric effect to determine the deformation of the element. Alternatively, the piezoelectric element can also be set in oscillation and a change in its resonance frequency due to deformation can be determined.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Sensoranordnung, die möglichst universell angewendet werden kann, um insbesondere an Bord eines Kraftfahrzeugs eine Kraft oder ein Drehmoment zu bestimmen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object of the present invention is to provide an improved sensor arrangement which can be used as universally as possible in order, in particular, to determine a force or a torque on board a motor vehicle. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.

Eine Sensoranordnung umfasst eine Induktionsspule und eine elektrisch mit der Induktionsspule verbundene Ansteuereinrichtung, zur Bereitstellung eines magnetischen Feldes im Bereich der Induktionsspule; ein magnetisches Flusselement im Bereich der Induktionsspule; wobei das Flusselement entlang einer vorbestimmten Trajektorie beweglich bezüglich der Induktionsspule angebracht ist; ein elastisches Element, das dazu eingerichtet ist, eine Rückstellkraft zwischen dem Flusselement und der Induktionsspule entlang der Trajektorie bereitzustellen, sodass ein Betrag der Rückstellkraft von einer Position des Flusselements entlang der Trajektorie abhängig ist; und eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer Induktivität der Induktionsspule.A sensor arrangement comprises an induction coil and a drive means electrically connected to the induction coil for providing a magnetic field in the region of the induction coil; a magnetic flux element in the region of the induction coil; wherein the flux member is movably mounted along a predetermined trajectory with respect to the induction coil; an elastic member configured to provide a restoring force between the flow member and the induction coil along the trajectory such that an amount of the restoring force is dependent on a position of the flow member along the trajectory; and a determination device for determining an inductance of the induction coil.

Die Sensoranordnung kann universell zur Bestimmung der Kraft eingesetzt werden, insbesondere an Bord eines Kraftfahrzeugs. Dabei kann die Sensoranordnung leicht an die Größe einer maximal zu bestimmenden bzw. wirkenden Kraft anpassbar sein. Auch ein Maß der Auslenkung der gegeneinander beweglichen Elemente der Induktionsspule und des Flusselements kann an einen vorliegenden Zweck angepasst werden. Die Sensoranordnung kann eine genaue oder störungsresistente Bestimmung erlauben. Beispielsweise kann die Sensoranordnung zur Bestimmung eines mittels eines insbesondere elektrischen Antriebsmotors aufgebrachten Drehmoments verwendet werden. Der Antriebsmotor kann dabei einen Traktionsmotor des Kraftfahrzeugs oder einen Aggregat- oder Verstell antrieb umfassen. Der Aggregatantrieb kann beispielsweise einen Klimakompressor, eine Luft- oder Hydraulikpumpe antreiben. Der Verstellantrieb kann beispielsweise zum Antrieb eines Teils eines Personensitzes oder zur Betätigung eines Ventils, einer Drosselklappe oder eines anderen Elements einer HVAC-Anlage (HVAC: Heating, Ventilation, Air Conditioning; Heizung, Lüftung, Kühlung) oder etwa einer Abgasanlage eingerichtet sein. Ein Aufbau der Sensoranordnung kann in weiten Grenzen variiert werden, sodass die Sensoranordnung oder ein Teil davon leicht mit einer Einrichtung oder einem System, insbesondere an Bord des Kraftfahrzeugs, integriert ausgeführt werden kann.The sensor arrangement can be used universally for determining the force, in particular on board a motor vehicle. In this case, the sensor arrangement can be easily adapted to the size of a maximum force to be determined or acting. A measure of the deflection of the mutually movable elements of the induction coil and the flow element can be adapted to a present purpose. The sensor arrangement may allow an accurate or interference resistant determination. For example, the sensor arrangement can be used to determine a torque applied by means of a particular electric drive motor. The drive motor may include a traction motor of the motor vehicle or an aggregate or adjustment drive. The unit drive can, for example, drive an air conditioning compressor, an air or hydraulic pump. The adjusting drive can be designed, for example, to drive a part of a passenger seat or to actuate a valve, a throttle flap or another element of a HVAC system (HVAC: heating, ventilation, air conditioning, heating system, ventilation or cooling system). A structure of the sensor arrangement can be varied within wide limits, so that the sensor arrangement or a part thereof can be easily integrated with a device or a system, in particular on board the motor vehicle.

Die Bestimmungseinrichtung ist bevorzugt zur Bestimmung des Betrags einer entgegen der Rückstellkraft auf das Flusselement wirkenden Auslenkungskraft auf der Basis der bestimmten Induktivität eingerichtet. Dazu kann die Bestimmungseinrichtung insbesondere eine Abbildung einer bestimmten Induktivität auf eine dazu korrespondierende, zu bestimmende Kraft durchführen. Die zu bestimmende Auslenkungskraft ist der Rückstellkraft entgegen gerichtet. Beide Kräfte sind gleich groß, wenn sich das Flusselement im Stillstand gegenüber der Induktionsspule befindet. Reibungskräfte können vernachlässigbar gering sein. Die Abbildung kann bezüglich eines oder mehrerer Parameter erfolgen, die den Aufbau der Sensoranordnung kennzeichnen.The determination device is preferably designed to determine the magnitude of a deflection force acting against the restoring force on the flow element on the basis of the determined inductance. For this purpose, the determination device can in particular perform a mapping of a specific inductance to a corresponding force to be determined. The deflection force to be determined is directed against the restoring force. Both forces are equal when the flux element is at a standstill with respect to the induction coil. Frictional forces can be negligible. The mapping may be with respect to one or more parameters that characterize the structure of the sensor array.

Die Bestimmungseinrichtung kann eine elektrische Schaltung umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Änderung eines elektrischen Stroms durch die Induktionsspule zu bewirken und eine daraufhin erfolgende Änderung der an der Induktionsspule anliegenden Spannung zu bestimmen. Alternativ kann die Schaltung auch eine Änderung einer elektrischen Spannung an der Induktionsspule bewirken und eine daraufhin erfolgende Änderung des durch die Induktionsspule fließenden Stroms zu bestimmen. Bevorzugt wird ein periodischer elektrischer Wechselstrom durch die Spule bewirkt und ein Zusammenhang zwischen Strom und Spannung, insbesondere bezüglich ihrer Beträge oder einer relativen Phasenlage, bestimmt.The determining means may comprise an electrical circuit adapted to cause a change in an electrical current through the induction coil and to determine a subsequent change in the voltage applied to the induction coil. Alternatively, the circuit may also cause a change in an electrical voltage across the induction coil and to determine a subsequent change in the current flowing through the induction coil. Preferably, a periodic alternating electrical current is caused by the coil and determines a relationship between current and voltage, in particular with respect to their amounts or a relative phase position.

Das Flusselement kann einen Abschnitt mit einem weichmagnetischen Werkstoff umfassen, um eine Flussdichte des magnetischen Feldes zu vergrößern, wenn der Abschnitt der Induktionsspule angenähert wird. Durch die Vergrößerung der Flussdichte kann die Induktivität der Induktionsspule gesteigert werden. Der Zusammenhang zwischen Strom und Spannung an der Induktionsspule kann dadurch beeinflusst werden und die Änderung kann leicht bestimmt werden. Der weichmagnetische Werkstoff kann beispielsweise Ferrit, Weicheisen, eine Eisenlegierung, einen Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder ein spezielles weichmagnetisches Metall wie Mu-Metall umfassen. Das Flusselement kann dabei derart geformt sein, dass die Induktivität eine möglichst eindeutige und genaue Bestimmung der Position des Flusselements auf der Trajektorie erlaubt. In einer Ausführungsform ist die Induktivität im Wesentlichen linear von der Position abhängig.The flux element may include a portion of soft magnetic material to increase a flux density of the magnetic field as the portion of the induction coil approaches. By enlarging the Flux density, the inductance of the induction coil can be increased. The relationship between current and voltage at the induction coil can be influenced and the change can be easily determined. The soft magnetic material may include, for example, ferrite, soft iron, an iron alloy, a low carbon steel, or a special soft magnetic metal such as mu metal. In this case, the flux element can be shaped such that the inductance permits as unambiguous and accurate determination of the position of the flux element on the trajectory. In one embodiment, the inductance is substantially linearly dependent on position.

Das Flusselement kann auch einen Abschnitt mit einem elektrisch leitfähigen Werkstoff umfassen, um eine Flussdichte des magnetischen Feldes zu verringern, wenn der Abschnitt der Induktionsspule angenähert wird. Das leitfähige Material ist bevorzugterweise nicht ferromagnetisch und kann einen hohen Leitwert aufweisen. Das Material kann beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Zink umfassen, gegebenenfalls auch als Teil Legierung. Experimente haben gezeigt, dass die Verringerung der Induktivität bei Annäherung eines leitfähigen Flusselements größer als die Vergrößerung bei Annäherung eines weichmagnetischen Materials sein kann. Die Induktivität und damit die Position des Flusselements können somit genauer bestimmt werden. Außerdem kann das leitfähige Flusselement biegsam sein und leicht in einer gewünschten Weise geformt werden, ohne zu brechen. Diese Eigenschaft kann auch die Lebensdauer des Flusselements positiv beeinflussen.The flux element may also include a portion of electrically conductive material to reduce a flux density of the magnetic field as the portion of the induction coil approaches. The conductive material is preferably non-ferromagnetic and may have a high conductance. The material may comprise, for example, copper, aluminum or zinc, optionally also as part of alloy. Experiments have shown that the reduction in inductance upon approach of a conductive flux element may be greater than the increase in approach of a soft magnetic material. The inductance and thus the position of the flow element can thus be determined more accurately. In addition, the conductive flux member may be flexible and easily molded in a desired manner without breaking. This property can also positively affect the life of the flow element.

In einer ersten Variante erstreckt sich die Trajektorie um eine Drehachse, wobei die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, ein zwischen der Induktionsspule und dem Flusselement wirkendes Drehmoment um die Drehachse zu bestimmen. Ein wirksamer Hebelarm, mit dem eine Kraft auf die Position des Flusselements bezüglich der Induktionsspule einwirkt, kann für die Bestimmung berücksichtigt werden. Die Trajektorie kann helixartig um die Drehachse gewunden sein, sodass auch größere Drehwinkel realisiert werden können. In diesem Fall kann das elastische Element insbesondere eine Spiralfeder umfassen.In a first variant, the trajectory extends around a rotation axis, wherein the sensor device is set up to determine a torque acting between the induction coil and the flow element about the axis of rotation. An effective lever arm, with which a force acts on the position of the flux element with respect to the induction coil, can be taken into account for the determination. The trajectory can helically be wound around the axis of rotation, so that larger angles of rotation can be realized. In this case, the elastic element may in particular comprise a spiral spring.

In einer zweiten Variante erstreckt sich die Trajektorie in gerader Linie, wobei die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, eine zwischen der Induktionsspule und dem Flusselement wirkende Kraft entlang der Linie zu bestimmen. Dadurch kann die Sensoranordnung unmittelbar zur Bestimmung linear wirkender Kräfte verwendet werden. Dabei kann das elastische Element eine Zylinderfeder umfassen, wahlweise als Druck- oder als Zugfeder.In a second variant, the trajectory extends in a straight line, wherein the sensor device is adapted to determine a force acting between the induction coil and the flow element along the line. As a result, the sensor arrangement can be used directly for determining linearly acting forces. In this case, the elastic element comprise a cylindrical spring, either as a pressure or as a tension spring.

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Kraft umfasst Schritte des Bereitstellens eines magnetischen Feldes im Bereich einer Induktionsspule; wobei ein magnetisches Flusselement entlang einer vorbestimmten Trajektorie beweglich bezüglich der Induktionsspule angebracht ist; wobei das Flusselement mit einem elastischen Element verbunden ist, das dazu eingerichtet ist, eine Rückstellkraft zwischen dem Flusselement und der Induktionsspule entlang der Trajektorie bereitzustellen, sodass ein Betrag der Rückstellkraft von einer Position des Flusselements entlang der Trajektorie abhängig ist; des Bestimmens einer Induktivität der Induktionsspule; und des Bestimmens der Kraft auf der Basis der Induktivität.A method for determining a force comprises steps of providing a magnetic field in the region of an induction coil; wherein a magnetic flux element is movably mounted along a predetermined trajectory with respect to the induction coil; wherein the flux member is connected to an elastic member configured to provide a restoring force between the flow member and the induction coil along the trajectory so that an amount of the restoring force is dependent on a position of the flow member along the trajectory; determining an inductance of the induction coil; and determining the force based on the inductance.

Das Verfahren kann insbesondere mittels eines programmierbaren Mikrocomputers oder Mikrocontrollers durchgeführt werden, der von der Bestimmungseinrichtung umfasst sein kann. Dazu kann das Verfahren ganz oder in Teilen in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Merkmale oder Vorteile der Vorrichtung können auf das Verfahren übertragen werden und umgekehrt.In particular, the method may be performed by means of a programmable microcomputer or microcontroller, which may be included in the determining device. For this purpose, the method may be present in whole or in part in the form of a computer program product with program code means. Features or advantages of the device can be transferred to the process and vice versa.

Die Position des Flusselements kann auf der Basis der bestimmten Induktivität der Induktionsspule bestimmt werden. Die Position kann etwa als Zwischenergebnis bestimmt werden, wobei der Zusammenhang zwischen der Position des Flusselements entlang der Trajektorie und der Induktivität linearisiert werden kann. Zur Umsetzung kann beispielsweise eine erste Wertetabelle oder ein erstes Kennfeld verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform ist der Zusammenhang bereits ausreichend linear, beispielsweise aufgrund einer passenden Form des Flusselements, sodass eine einfache Bestimmung möglich ist.The position of the flux element may be determined based on the determined inductance of the induction coil. The position can be determined approximately as an intermediate result, wherein the relationship between the position of the flux element along the trajectory and the inductance can be linearized. To implement, for example, a first value table or a first characteristic field can be used. In another embodiment, the relationship is already sufficiently linear, for example due to an appropriate shape of the flow element, so that a simple determination is possible.

Die Kraft kann auf der Basis einer Position des Flusselements entlang der Trajektorie und einer wirksamen Federkennlinie des elastischen Elements bestimmt werden. Es kann eine Linearisierung des Zusammenhangs zwischen der Position und der Kraft durchgeführt werden. Diese Umsetzung kann insbesondere eine zweite Wertetabelle oder ein zweites Kennfeld verwendet werden. Der Zusammenhang kann auch bereits ausreichend linear sein, sodass die Umsetzung durch Multiplikation leicht durchgeführt werden kann.The force may be determined based on a position of the flux member along the trajectory and an effective spring characteristic of the elastic member. A linearization of the relationship between the position and the force can be performed. This conversion can be used in particular a second value table or a second map. The relationship can already be sufficiently linear, so that the implementation can be easily performed by multiplication.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Sensoranordnung;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens; und
4 eine Anwendung einer Sensoranordnung;

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 a schematic representation of a sensor arrangement;
2 a schematic representation of another sensor arrangement;
3 a flowchart of a method; and
4 an application of a sensor arrangement;

represents.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Sensoranordnung 100. Die Sensoranordnung 100 umfasst eine Induktionsspule 105, ein magnetisches Flusselement 110 und ein elastisches Element 115. Das Flusselement 110 ist gegenüber der Induktionsspule 105 entlang einer vorbestimmten Trajektorie 120 beweglich gelagert und das elastische Element 115 wirkt derart zwischen dem Flusselement 110 und der Induktionsspule 105, dass es eine Rückstellkraft auf das Flusselement 110 ausübt, wenn dieses aus einer vorbestimmten Position ausgelenkt wird. Dazu können die Induktionsspule 105 und/oder das Flusselement 110 jeweils auf einem vorbestimmten Trägerelement angebracht oder mit ihm verbunden sein (nicht dargestellt) und das elastische Element 115 kann an einem der Trägerelemente angreifen. In der dargestellten Ausführungsform wirkt das elastische Element 115 gegenüber einem Rahmen 125, der durch ein beliebiges, insbesondere als unbeweglich ansehbares Element gebildet sein kann. Beispielsweise kann der Rahmen 125 mit einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs verbunden sein. Die Induktionsspule 105 ist hier unbeweglich am Rahmen 125 angebracht. Es ist zu beachten, dass die Beweglichkeit des Flusselements 110 immer gegenüber der Induktionsspule 105 erforderlich ist, sodass in einer anderen Ausführungsform auch das Flusselement 110 am Rahmen 125 angebracht sein könnte, während die Induktionsspule beweglich ist. 1 shows a schematic representation of an exemplary sensor arrangement 100 , The sensor arrangement 100 includes an induction coil 105 , a magnetic flux element 110 and an elastic element 115 , The flow element 110 is opposite the induction coil 105 along a predetermined trajectory 120 movably mounted and the elastic element 115 thus acts between the flow element 110 and the induction coil 105 in that there is a restoring force on the flow element 110 exerts when it is deflected from a predetermined position. This can be done by the induction coil 105 and / or the flow element 110 each mounted on a predetermined support member or connected to it (not shown) and the elastic element 115 can attack on one of the support elements. In the illustrated embodiment, the elastic element acts 115 opposite a frame 125 , which may be formed by any, in particular as immovable viewable element. For example, the frame 125 be connected to a vehicle body of a motor vehicle. The induction coil 105 here is immovable on the frame 125 appropriate. It should be noted that the mobility of the flow element 110 always opposite the induction coil 105 is required, so that in another embodiment, the flow element 110 at the frame 125 attached while the induction coil is movable.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Trajektorie 120 gerade; diese Anordnung eignet sich insbesondere zur Bestimmung linear wirkender Kräfte. Beispielsweise kann eine Belastung einer Radaufhängung an einem Kraftfahrzeug bestimmt werden. Die Radaufhängung kann mit einem linear wirkenden Federbein an einer Karosserie abgestützt sein und das Federbein kann mit dem elastischen Element 120 integriert sein. Die Sensoranordnung 100 kann dann beispielsweise Messwerte für einen Wankstabilisator oder ein Niveauausgleichssystem bereitstellen.In the illustrated embodiment, the trajectory is 120 just; This arrangement is particularly suitable for determining linear forces. For example, a load on a wheel suspension on a motor vehicle can be determined. The suspension may be supported by a linearly acting strut on a body and the strut may with the elastic element 120 be integrated. The sensor arrangement 100 For example, it may then provide readings for a roll stabilizer or a leveling system.

Bevorzugt ist die Induktionsspule 105 als Flachspule ausgeführt, beispielsweise als Printspule in einer gedruckten Schaltung. Dabei kann die Induktionsspule eine oder zwei parallel übereinander gestapelter Lagen einnehmen, in weiteren Ausführungsformen auch drei oder mehr Lagen. Jede Lage umfasst mehrere Windungen um eine gemeinsame Wicklungsachse 130 und die Windungen auf den einzelnen Lagen sind elektrisch in Serie miteinander verbunden, sodass der Umlaufsinn bezüglich einer Stromrichtung in allen Lagen bevorzugt gleich ist.The induction coil is preferred 105 designed as a flat coil, for example as a print coil in a printed circuit. In this case, the induction coil can occupy one or two parallel stacked layers, in other embodiments, three or more layers. Each layer comprises several turns around a common winding axis 130 and the windings on the individual layers are electrically connected in series, so that the direction of rotation with respect to a current direction in all positions is preferably the same.

Das Flusselement 110 ist ebenfalls bevorzugt flach ausgeführt und die Trajektorie 120 ist bevorzugt so gewählt, dass das Flusselement 110 in einem möglichst geringen Abstand an der Induktionsspule 105 vorbei geführt wird. Der Abstand kann entlang der Wicklungsachse 130 bestimmt sein. Eine Berührung kann dabei stattfinden, wobei bevorzugt beispielsweise mittels eines Isolationselements verhindert wird, dass ein elektrischer Strom zwischen der Induktionsspule 105 und dem Flusselement 110 fließt. Das Flusselement 110 kann so geformt sein, dass eine Induktivität der Induktionsspule 105 möglichst linear von einer Position des Flusselements 110 entlang der Trajektorie 120 abhängt. Dabei kann eine Mehrdeutigkeit bezüglich einer Position der größten Annäherung bestehen, die Induktivität der Induktionsspule 105 also in gleicher Weise beeinflusst werden, wenn das Flusselement 110 aus dieser Position in einer vorbestimmten Richtung oder der entgegengesetzten Richtung auf der Trajektorie 120 von der Induktionsspule 105 entfernt wird.The flow element 110 is also preferably made flat and the trajectory 120 is preferably chosen so that the flow element 110 in the smallest possible distance to the induction coil 105 passed by. The distance can be along the winding axis 130 be determined. A contact may take place, whereby preferably, for example by means of an insulating element is prevented that an electric current between the induction coil 105 and the flow element 110 flows. The flow element 110 can be shaped such that an inductance of the induction coil 105 as linear as possible from a position of the flow element 110 along the trajectory 120 depends. There may be an ambiguity with respect to a position of closest approach, the inductance of the induction coil 105 that is influenced in the same way when the flow element 110 from this position in a predetermined direction or the opposite direction on the trajectory 120 from the induction coil 105 Will get removed.

In einer ersten Variante umfasst das Flusselement 110 zumindest auf einem Abschnitt ein weichmagnetisches Material, sodass es bei Annäherung an die Induktionsspule 105 deren Induktivität steigert. In einer zweiten Variante umfasst das Flusselement 110 zumindest auf einem Abschnitt ein elektrisch leitfähiges Material, sodass es bei Annäherung an die Induktionsspule 105 deren Induktivität verringert. Das leitfähige Material kann insbesondere flach und als Metall ausgeführt sein, insbesondere als Blech. In weiteren Varianten können auch weichmagnetische und leitfähige Materialien auf in Richtung der Trajektorie 120 benachbarten Abschnitten des Flusselements 110 nebeneinander liegen.In a first variant, the flow element comprises 110 at least on a section of a soft magnetic material, so that when approaching the induction coil 105 their inductance increases. In a second variant, the flow element comprises 110 at least on one section of an electrically conductive material, so that when approaching the induction coil 105 reduces their inductance. The conductive material may in particular be made flat and in the form of metal, in particular as a metal sheet. In other variants, soft magnetic and conductive materials can also be used in the direction of the trajectory 120 adjacent sections of the flow element 110 lie next to each other.

Zur Bestimmung der Induktivität der Induktionsspule 105 umfasst die Sensoranordnung 100 ferner eine Bestimmungseinrichtung 135, die bevorzugt dazu eingerichtet ist, die Induktivität auf der Basis eines Zusammenhangs zwischen einem Strom und einer Spannung an der Induktionsspule 105 zu bestimmen. Alternativ kann die Bestimmungseinrichtung 135 eine Spannung, insbesondere eine Wechselspannung, an die Induktionsspule 105 anlegen und einen durch sie fließenden Strom bestimmen, oder umgekehrt einen Strom, insbesondere einen Wechselstrom, durch die Induktionsspule 105 bewirken und eine an der Induktionsspule 105 anliegende Spannung bestimmen.To determine the inductance of the induction coil 105 includes the sensor assembly 100 Furthermore, a determination device 135 , which is preferably adapted to the inductance on the basis of a relationship between a current and a voltage at the induction coil 105 to determine. Alternatively, the determination device 135 a voltage, in particular an alternating voltage, to the induction coil 105 and determine a current flowing through them, or vice versa a current, in particular an alternating current, through the induction coil 105 cause and one at the induction coil 105 determine the applied voltage.

Eine Verarbeitungseinrichtung 140, die auch mit der Bestimmungseinrichtung 135 integriert ausgeführt sein kann, wandelt das bevorzugt in Form eines elektrischen Signals vorliegende Ergebnis der Induktionsbestimmung in ein Signal um, das auf eine Kraft hinweist, die auf das Flusselement 110 entlang der Trajektorie 120 entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elements 115 wirkt. Die Umwandlung kann anhand eines bekannten Zusammenhangs beispielsweise numerisch oder auch symbolisch erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Umsetzung mittels einer Kennlinie oder eines Kennfelds, das in einer Ausführungsform in einer Speichervorrichtung 145 abgelegt ist. Vor oder nach der Umsetzung mittels der Kennlinie oder des Kennfelds können noch arithmetische Operationen durchgeführt werden, insbesondere eine Multiplikation mit einem Faktor, der einer Geometrie oder Dimensionierung der Sensoranordung 100 entstammt.A processing device 140 also with the destination facility 135 can be designed to be integrated, converts the result of induction determination, preferably in the form of an electrical signal, into a signal indicative of a force acting on the flux element 110 along the trajectory 120 against the restoring force of the elastic element 115 acts. The transformation can be done numerically or symbolically based on a known context. The conversion preferably takes place by means of a characteristic curve or a characteristic diagram, which in one embodiment is provided in a memory device 145 is stored. Before or after the conversion by means of the characteristic curve or the characteristic map, arithmetic operations can still be carried out, in particular multiplication by a factor corresponding to a geometry or dimensioning of the sensor arrangement 100 comes.

Beispielsweise kann die Induktivität der Induktionsspule 105 mittels einer Kennlinie in einen Abstand des Flusselements 110 von der Induktionsspule 105 umgewandelt werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Abstand durch Multiplikation der Induktivität mit einem bekannten Faktor bestimmt werden. Die wirkende Kraft kann mittels einer weiteren vorbestimmten Kennlinie oder durch Multiplikation mit einem vorbestimmten Faktor, insbesondere der Federkonstante oder Federhärte des elastischen Elements 115, bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kraft auch durch Multiplikation mit noch einem weiteren vorbestimmten Faktor aus der Induktion direkt bestimmt werden. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Kraft auch mittels noch einer weiteren vorbestimmten Kennlinie direkt aus der Induktivität bestimmt werden.For example, the inductance of the induction coil 105 by means of a characteristic in a distance of the flow element 110 from the induction coil 105 being transformed. In another embodiment, the distance may be determined by multiplying the inductance by a known factor. The acting force can be determined by means of a further predetermined characteristic curve or by multiplication by a predetermined factor, in particular the spring constant or spring hardness of the elastic element 115 to be determined. In another embodiment, the force can also be directly determined by multiplication with yet another predetermined factor from the induction. In yet another embodiment, the force can also be determined directly from the inductance by means of yet another predetermined characteristic curve.

Die Bestimmungseinrichtung 135 kann ein Bestimmungsergebnis über eine Schnittstelle 150 bereitstellen. Die Schnittstelle 150 kann ein elektrisches Signal oder eine Nachricht bereitstellen, das insbesondere digital codiert sein kann.The determining device 135 can be a determination result via an interface 150 provide. the interface 150 may provide an electrical signal or message that may be digitally coded in particular.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Sensoranordnung 100. Hier sind mehrere Induktionsspulen 105 entlang der Trajektorie 120 angeordnet. Die Induktionsspulen 105 sind bevorzugt geometrisch entsprechend aufgebaut, sodass sie möglichst gleiche Induktivitäten aufweisen, wenn das Flusselement 110 keinen Einfluss ausübt. Die Induktionsspulen 105 sind bevorzugt gleichsinnig gewickelt. Um einen zur Verfügung stehenden Platz möglichst optimal auszunutzen, können die Induktionsspulen 105 jeweils rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen. Minimale Abstände der Induktionsspulen 105 entlang zugeordneter Wicklungsachsen 130, jeweils zum Flusselement 110 sind bevorzugt gleich groß. 2 shows a schematic representation of another exemplary sensor arrangement 100 , Here are several induction coils 105 along the trajectory 120 arranged. The induction coils 105 are preferably constructed geometrically corresponding, so that they have as much as possible inductances, if the flow element 110 has no influence. The induction coils 105 are preferably wound in the same direction. In order to make optimum use of available space, the induction coils can 105 each rectangular, in particular square cross-section. Minimum distances of the induction coils 105 along assigned winding axes 130 , each to the flow element 110 are preferably the same size.

Die Position des Flusselements 110 kann beispielsweise in der oben genannten Weise nacheinander oder nebenläufig bezüglich mehrerer Induktionsspulen 105 bestimmt werden. Dazu können zugeordnete Abstände bestimmt werden, die auf der Basis von Lagen bzw. Positionen der einzelnen Induktionsspulen 105 in eine Position des Flusselements 110 entlang der Trajektorie 120 umgewandelt werden können. Dadurch kann eine genauere Bestimmung der Position erfolgen. Mehrdeutigkeiten der Position bezüglich verschiedener Induktionsspulen 105 können durch Kombination aufgelöst werden. Außerdem kann ein bestimmbarer Positionsbereich bei Bedarf durch Hinzufügen weiterer Induktionsspulen 105 praktisch beliebig vergrößert werden.The position of the flow element 110 may, for example, in the above-mentioned manner successively or concurrently with respect to several induction coils 105 be determined. For this purpose, assigned distances can be determined on the basis of positions or positions of the individual induction coils 105 in a position of the flow element 110 along the trajectory 120 can be converted. This allows a more accurate determination of the position. Ambiguities of the position with respect to different induction coils 105 can be resolved by combination. In addition, a determinable position range can be added if necessary by adding further induction coils 105 be increased practically arbitrarily.

Es ist bevorzugt, dass das Flusselement 110 den Querschnitt eines Rhombus oder einer Raute aufweist, der quer zur Trajektorie 120, in einer Richtung parallel zu einer Oberfläche der Induktionsspulen 105, an seiner breitesten Stelle wenigstens so breit wie die Induktionsspulen 105 ist und in einer dazu senkrechten Richtung entlang der Trajektorie 120 etwa drei mal so lang wie eine Induktionsspule 105.It is preferred that the flow element 110 has the cross section of a rhombus or a rhombus, which is transverse to the trajectory 120 in a direction parallel to a surface of the induction coils 105 , at its widest point at least as wide as the induction coils 105 is and in a direction perpendicular thereto along the trajectory 120 about three times as long as an induction coil 105 ,

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300, das insbesondere in Verbindung mit der Sensoranordnung 100 ausgeführt werden kann. In einem ersten Schritt 305 wird bevorzugt die Induktionsspule 105 elektrisch angeregt, insbesondere mittels eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung, um ein magnetisches Feld im Bereich der Induktionsspule 105 bereitzustellen. In einem Schritt 310 kann die Induktivität der Induktionsspule 105 bestimmt werden, insbesondere auf der Basis wenigstens einer elektrischen Kenngröße an der Induktionsspule 105. 3 shows a flowchart of a method 300 in particular in connection with the sensor arrangement 100 can be executed. In a first step 305 the induction coil is preferred 105 electrically excited, in particular by means of an alternating current or an alternating voltage, to a magnetic field in the region of the induction coil 105 provide. In one step 310 can the inductance of the induction coil 105 be determined, in particular on the basis of at least one electrical characteristic on the induction coil 105 ,

Die Sensoranordnung 100 ist bevorzugt so aufgebaut, dass die Induktivität der Induktionsspule 105 von einer Position des Flusselements 120 entlang der Trajektorie abhängig ist. In einem Schritt 315 kann von der bestimmten Induktion auf einen Abstand von einer vorbestimmten Stellung oder Position entlang der Trajektorie 120 geschlossen werden. Ein Zusammenhang zwischen diesen Parametern kann in Form eines parametrischen Zusammenhangs (einer mathematischen Funktion), einer Kennlinie oder eines Kennfelds vorliegen.The sensor arrangement 100 is preferably constructed so that the inductance of the induction coil 105 from a position of the flow element 120 is dependent on the trajectory. In one step 315 may be of the particular induction at a distance from a predetermined position or position along the trajectory 120 getting closed. A relationship between these parameters may be in the form of a parametric relationship (a mathematical function), a characteristic or a map.

In einem Schritt 320 kann vom Abstand auf die Position des Flusselements 110 entlang der Trajektorie geschlossen werden. Dazu ist ein Zusammenhang zwischen den beiden Parametern bekannt, beispielsweise in Form eines parametrischen Zusammenhangs (einer mathematischen Funktion), einer Kennlinie oder eines Kennfelds. Dem Zusammenhang liegen ein geometrischer Verlauf der Trajektorie 120, eine Form des Flusselements 110 und/oder der Induktionsspule 105 zu Grunde. Es ist bevorzugt, dass die Schritte 315 und 320 miteinander integriert durchgeführt werden, indem auf der Basis der bestimmten Induktion der Induktionsspule 105 - oder des auf die Induktion hinweisenden Parameters - direkt auf die Position des Flusselements 110 geschlossen wird.In one step 320 can be from the distance to the position of the flow element 110 be closed along the trajectory. For this purpose, a relationship between the two parameters is known, for example in the form of a parametric relationship (a mathematical function), a characteristic or a characteristic field. The relationship is a geometric course of the trajectory 120 , a shape of the river element 110 and / or the induction coil 105 based on. It is preferable that the steps 315 and 320 be integrated with each other, based on the induction of the induction coil 105 - or the parameter indicative of the induction - directly on the position of the flow element 110 is closed.

In einem Schritt 325 kann von der Position auf eine Auslenkung des Flusselements 110 aus einer vorbestimmten Position oder Stellung geschlossen werden, die auch Normalposition oder Normalstellung genannt werden kann. In der Normalposition ist ein Betrag der durch das elastische Element 115 ausgeübten Kraft zwischen der Induktionsspule 105 und dem Flusselement 110 entlang der Trajektorie 120 bevorzugt minimal und kann insbesondere null sein. Dem Zusammenhang zwischen der Position und der Auslenkung des Flusselements 110 kann eine Form der Trajektorie 120 zu Grunde liegen. In einer Ausführungsform kann die Position der Auslenkung auch entsprechen oder mit ihr identisch sein. In one step 325 can move from position to a deflection of the flow element 110 be closed from a predetermined position or position, which can also be called normal position or normal position. In the normal position is an amount of the elastic element 115 applied force between the induction coil 105 and the flow element 110 along the trajectory 120 preferably minimal and may in particular be zero. The relationship between the position and the deflection of the flow element 110 can be a form of trajectory 120 underlie. In one embodiment, the position of the deflection may also correspond to or be identical to it.

In einem Schritt 330 kann von der Auslenkung auf die durch das elastische Element 115 bereitgestellte Kraft geschlossen werden. Üblicherweise ist hierfür eine Federkennlinie des elastischen Elements 115 bekannt. Dabei kann die Federkennlinie insbesondere derart ausgedrückt sein, dass sie einen Betätigungsweg des elastischen Elements 115 entlang der Trajektorie 120 gegenüber der bereitgestellten Kraft ausdrückt. Dieser Zusammenhang kann linear sein, beispielsweise wenn das elastische Element 115 eine gerade, gleichmäßige Schraubenfeder umfasst, deren Erstreckungsrichtung entlang der Trajektorie 120 wirkt, oder wenn das elastische Element 115 eine gleichmäßige Spiralfeder umfasst, deren Kraft in Umfangsrichtung um die Trajektorie 120 wirkt. In anderen Fällen kann der Zusammenhang auch nichtlinear sein.In one step 330 can from the deflection to the through the elastic element 115 provided force to be closed. Usually this is a spring characteristic of the elastic element 115 known. In this case, the spring characteristic may in particular be expressed such that it has a actuating travel of the elastic element 115 along the trajectory 120 expressed in terms of the provided force. This relationship can be linear, for example when the elastic element 115 a straight, uniform helical spring comprises, the extension direction along the trajectory 120 acts, or if the elastic element 115 a uniform coil spring whose force in the circumferential direction around the trajectory 120 acts. In other cases, the relationship may also be nonlinear.

In einem optionalen Schritt 335 kann von der bestimmten Kraft auf ein Drehmoment geschlossen werden. Dies kann insbesondere eine Multiplikation der bestimmten Kraft mit der Länge eines wirksamen Hebels umfassen.In an optional step 335 can be closed by the determined force on a torque. This may in particular include a multiplication of the determined force by the length of an effective lever.

Mehrere Schritte 310 - 335 des Verfahrens 300 können zusammengefasst bzw. miteinander integriert ausgeführt werden. Insbesondere Schritte, die in der Darstellung von 3 benachbart sind, miteinander integriert werden. In einer Ausführungsform können alle Bestimmungsschritte 310 - 330 und der optionale Schritt 335 in einem Schritt durchgeführt werden. Dazu kann insbesondere anhand eines bekannten Ende-zu-Ende Zusammenhangs die Kraft auf der Basis des auf die Induktion hinweisenden Parameters bestimmt werden. Diese Bestimmung kann mittels einer Kennlinie durchgeführt werden, die beispielsweise empirisch bestimmt werden kann. Sind mehrere Induktionsspulen 105 vorgesehen, die gleichzeitig vom Flusselement 110 beeinflusst werden können, so kann auch ein Kennfeld mit entsprechend vielen Eingangsgrößen die Abbildung auf die Ausgangsgröße der Kraft (oder des Drehmoments) bereitstellen. Die Bestimmung kann mit schwach dimensionierten Verarbeitungsmitteln auskommen und schnell und präzise durchgeführt werden.Several steps 310 - 335 of the procedure 300 can be combined or integrated with each other. In particular, steps in the presentation of 3 are adjacent, integrated with each other. In one embodiment, all determination steps 310 - 330 and the optional step 335 be done in one step. For this purpose, in particular based on a known end-to-end relationship, the force can be determined on the basis of the parameter indicative of the induction. This determination can be carried out by means of a characteristic which can be determined empirically, for example. Are several induction coils 105 provided simultaneously from the flow element 110 can also be a map with a corresponding number of input variables provide the mapping to the output of the force (or torque). The determination can be done with poorly sized processing means and can be performed quickly and accurately.

4 zeigt eine mögliche Anwendung 400 einer Sensoranordnung 100. Ein erstes Element 405 ist mit der Induktionsspule 105 (bzw. mit einer Anordnung mehrerer Induktionsspulen 105) verbunden und ein zweites Element 410 mit dem Flusselement 410. Die Elemente 405, 410 sind um eine Drehachse 415 drehbar gegeneinander gelagert und das elastische Element 115 (nicht dargestellt) wirkt zwischen den Elementen 405, 410 in Umfangsrichtung der Drehachse 415. Das Flusselement 110 ist entlang einer gekrümmten Trajektorie 120 beweglich, die sich insbesondere in konstantem Abstand um eine vorbestimmte Drehachse 415 erstrecken kann. In der gezeigten Variante liegt die Trajektorie 120 in einer Drehebene dabei bezüglich der Drehachse 415, in einer anderen Variante erstreckt sie sich schraubenlinien- oder helixförmig um und entlang der Drehachse 415. 4 shows a possible application 400 a sensor arrangement 100 , A first element 405 is with the induction coil 105 (or with an arrangement of multiple induction coils 105 ) and a second element 410 with the flow element 410 , The Elements 405 . 410 are about a rotation axis 415 rotatably mounted against each other and the elastic element 115 (not shown) acts between the elements 405 . 410 in the circumferential direction of the axis of rotation 415 , The flow element 110 is along a curved trajectory 120 movable, in particular at a constant distance about a predetermined axis of rotation 415 can extend. In the variant shown lies the trajectory 120 in a plane of rotation with respect to the axis of rotation 415 in another variant it extends helically or helically around and along the axis of rotation 415 ,

In der schematischen Darstellung von 4 ist das Flusselement 110 radial innen und die Induktionsspule 105 radial außen angebracht, eine umgekehrte Anordnung ist jedoch auch möglich. In einer weiteren Ausführungsform kann auch die Induktionsspule 105 entlang der Trajektorie 120 beweglich sein und das Flusselement 110 steht fest.In the schematic representation of 4 is the flow element 110 radially inside and the induction coil 105 mounted radially outward, a reverse arrangement is also possible. In a further embodiment, the induction coil can also 105 along the trajectory 120 be mobile and the flow element 110 is certain.

Die Ausführungsform mit kreisförmig gekrümmter Trajektorie 120 kann insbesondere zur Bestimmung eines Drehmoments vorteilhaft eingesetzt werden. Das Drehmoment kann entlang der Drehachse 415 wirken und durch das elastische Element 115 fließen. Das elastische Element 415 kann beispielsweise von einem Drehschwingungsdämpfer oder einer anderen Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment umfasst sein. Das Drehmoment kann in vorbestimmten Winkeln (beschränkt oder unbeschränkt) und mit vorbestimmten Winkelgeschwindigkeiten oder Drehzahlen wirken. In einer Ausführungsform ist die Sensoranordnung 100 zur Bestimmung eines von einem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments eingerichtet. Der Antriebsmotor kann insbesondere elektrisch arbeiten. Dazu kann das Sensorelement 100 beispielsweise an einer Antriebswelle des Antriebsmotors oder zwischen dem Antriebsmotor und einer Masse, insbesondere einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, angebracht sein. Das Drehmoment kann zu einer bereitgestellten Leistung des Antriebsmotors proportional sein, sodass durch eine weitere Multiplikation auch die Leistung bestimmt bzw. bereitgestellt werden kann.The embodiment with a circular curved trajectory 120 can be used advantageously in particular for determining a torque. The torque can be along the axis of rotation 415 act and through the elastic element 115 flow. The elastic element 415 For example, it may be comprised of a torsional vibration damper or other means for transmitting torque. The torque may act at predetermined angles (limited or unrestricted) and at predetermined angular velocities or speeds. In one embodiment, the sensor assembly is 100 for determining a torque provided by a drive motor. The drive motor can in particular work electrically. For this purpose, the sensor element 100 For example, be attached to a drive shaft of the drive motor or between the drive motor and a mass, in particular a body of a motor vehicle. The torque may be proportional to a provided power of the drive motor, so that the power can be determined or provided by a further multiplication.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Sensoranordnungsensor arrangement
105105: Induktionsspuleinduction coil
110110: magnetisches Flusselementmagnetic flux element
115115: elastisches Elementelastic element
120120: Trajektorietrajectory
125125: Rahmenframe
130130: Wicklungsachsewinding axis
135135: Bestimmungseinrichtungdeterminer
140140: Verarbeitungseinrichtungprocessing device
145145: Speichervorrichtungstorage device
150150: Schnittstelle interface
400400: Anwendungapplication
405405: erstes Elementfirst element
410410: zweites Elementsecond element
415415: Drehachse axis of rotation
300300: Verfahrenmethod
305305: Induktionsspule anregenStimulate induction coil
310310: Induktivität bestimmenDetermine inductance
315315: Induktivität -> AbstandInductance -> distance
320320: Abstand -> PositionDistance -> position
325325: Position -> AuslenkungPosition -> deflection
330330: Auslenkung -> KraftDeflection -> force
335335: Kraft -> DrehmomentForce -> torque

Claims

A sensor assembly (100), the sensor assembly (100) comprising: an induction coil (105) and a driver (135) electrically connected to the induction coil (105) for providing a magnetic field in the region of the induction coil (105); a magnetic flux element (110) in the region of the induction coil (105); wherein the flux member (110) is movably mounted along a predetermined trajectory (120) with respect to the induction coil (105); an elastic element adapted to provide a restoring force between the flux element (110) and the induction coil (105) along the trajectory (120) such that an amount of restoring force from a position of the flow element (110) along the trajectory (120) is dependent; and a determination device (135) for determining an inductance of the induction coil (105).

Sensor arrangement (100) according to Claim 1 wherein the determining means (135) is arranged to determine the amount of a deflection force acting against the restoring force on the flux element (110) on the basis of the determined inductance.

Sensor arrangement (100) according to Claim 1 or 2 wherein the determining means (135) comprises an electrical circuit adapted to cause a change in an electrical current through the induction coil (105) and to determine a subsequent change in the voltage applied to the induction coil (105), or vice versa.

A sensor assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the flux member (110) comprises a portion of soft magnetic material to increase a flux density of the magnetic field as the portion of the induction coil (105) is approached.

A sensor assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the flux element (110) comprises a portion of electrically conductive material to reduce a flux density of the magnetic field as the portion of the induction coil (105) approaches.

Sensor arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the trajectory (120) extends around an axis of rotation and the sensor device is adapted to determine a torque acting between the induction coil (105) and the flux element (110) about the axis of rotation.

A sensor assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the trajectory (120) extends in a straight line and the sensor means is arranged to determine a force acting between the induction coil (105) and the flux element (110) along the line.

A method (300) for determining a force, the method comprising the steps of: providing (305) a magnetic field in the region of an induction coil (105); wherein a magnetic flux element (110) is movably mounted along a predetermined trajectory (120) with respect to the induction coil (105); wherein the flux member (110) is connected to a resilient member configured to provide a restoring force between the flow member (110) and the induction coil (105) along the trajectory (120) such that an amount of the restoring force from a position of the flow member (110) is dependent along the trajectory (120); Determining (310) an inductance of the induction coil (105); and determining (315-330) the force based on the inductance.

Method (300) according to Claim 8 wherein the position of the flux element (110) is determined based on the determined inductance of the induction coil (105).

Method according to Claim 8 or 9 wherein the force is determined based on a position of the flow element (110) along the trajectory (120) and a effective spring characteristic of the elastic element is determined.