NL1021561C2

NL1021561C2 - Bidirectional signal transmission and operating parameter detection method using transformer, e.g. for bearings, by sampling signal to coil and determining change in reluctance

Info

Publication number: NL1021561C2
Application number: NL1021561A
Authority: NL
Inventors: Alexander Molenaar; Jeroen Aloys Mathieu Hilgers
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-02

Abstract

The primary signal supplied to a primary transformer coil (7) is an essentially periodic one with a main cycle. This signal is sampled at a pre-determined time in the main cycle in order to obtain a series of samples, the change in reluctance in the magnetic circuit of the transformer during the sampling time is determined and an operating parameter is determined from this change in reluctance. The transformer comprises two parts which can be moved relative to each other, both parts comprising a magnetically conductive material and including a first leg, a second leg and a cavity housing a coil. The two parts form a magnetic circuit for the transformer and are separated by an air gap between the first and second legs on these parts. Supplying the primary signal to the primary coil in the first part of the transformer is used to transfer power to a load (16) which can be connected to the secondary coil (8) in the second part of the transformer.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR SIGNAALOVERDRACHT EN BEDRIJFSPARAMETERDETECTIE MET GEBRUIKMAKING VAN EEN TRANSFORMATORMETHOD AND DEVICE FOR SIGNAL TRANSFER AND OPERATING PARAMETER DETECTION WITH USE OF A TRANSFORMER

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor bidirectionele signaaloverdracht, zoals voeding- of datasignalen, en bedrijfsparameterdetectie, zoals rotatiesnelheid of belasting, met gebruikmaking van een roterende of lineaire transformator. De transformator omvat twee onderdelen die ten opzichte van elkaar bewogen kunnen worden, waarbij elk onderdeel uit een magnetisch geleidend materiaal bestaat 10 en een eerste been, een tweede been, en een holte omvat waarin een spoel is aangebracht, en waarbij de twee onderdelen een magnetische schakeling vormen voor de transformator met een luchtspleet tussen de twee onderdelen, waarbij de werkwijze de stap omvat van het toevoeren van een primair signaal aan de spoel van een eerste van de twee onderdelen voor het overdragen van voeding naar een belasting die verbonden 15 kan worden met de spoel van het tweede onderdeel van de twee onderdelen.The present invention relates to a method for bidirectional signal transfer, such as power supply or data signals, and operating parameter detection, such as rotation speed or load, using a rotary or linear transformer. The transformer comprises two parts that can be moved relative to each other, wherein each part consists of a magnetically conductive material and comprises a first leg, a second leg, and a cavity in which a coil is arranged, and wherein the two parts are a magnetic circuit for the transformer with an air gap between the two parts, the method comprising the step of applying a primary signal to the coil of a first of the two parts for transferring power to a load that can be connected to the coil of the second part of the two parts.

Uit de PCT-aanvrage WOOO/23779 is een lagersamenstel bekend, dat een eerste en een tweede onderdeel omvat, dat geroteerd kan worden met betrekking tot het eerste onderdeel, voor rotatie rond een lageras. Het eerste onderdeel omvat een eerste spoel, en het roteerbare tweede onderdeel omvat een tweede spoel die elektromagnetisch is 20 gekoppeld met de eerste spoel. De eerste en tweede spoelen zijn magnetisch omhuld door een eerste respectievelijk tweede bedekking, waartussen een luchtspleet bestaat. Tenminste één van de vooreinden van de eerste en tweede bedekking zijn voorzien van ten minste één inspringing, zodat de luchtspleet varieert wanneer het eerste onderdeel en het tweede onderdeel ten opzichte van elkaar roteren. De elektromagnetisch gekop-25 pelde spoelen maken het mogelijk om signalen van het primaire onderdeel (bijvoorbeeld op het stationaire onderdeel) over te dragen naar het secundaire onderdeel (bijvoorbeeld het roterende onderdeel) en vice versa. Op deze wijze kunnen signalen zoals voedingssignalen worden overgedragen naar bijvoorbeeld sensorschakelingen op het roterende onderdeel, en ook datasignalen kunnen worden overgedragen in de andere 30 richting. Tegelijkertijd maakt de variërende luchtspleet het mogelijk om de hoekver-plaatsing en rotatiesnelheid van het eerste onderdeel ten opzichte van het tweede onderdeel te meten.From the PCT application WO00 / 23779 a bearing assembly is known, which comprises a first and a second part, which can be rotated with respect to the first part, for rotation about a bearing axis. The first part comprises a first coil, and the rotatable second part comprises a second coil which is electromagnetically coupled to the first coil. The first and second coils are magnetically enveloped by a first and second cover, between which an air gap exists. At least one of the front ends of the first and second cover is provided with at least one indentation, so that the air gap varies as the first part and the second part rotate relative to each other. The electromagnetically coupled coils make it possible to transmit signals from the primary part (for example on the stationary part) to the secondary part (for example the rotating part) and vice versa. In this way, signals such as supply signals can be transmitted to, for example, sensor circuits on the rotating component, and data signals can also be transmitted in the other direction. At the same time, the varying air gap makes it possible to measure the angular displacement and rotation speed of the first part relative to the second part.

Het vermelde document beschrijft dat het mogelijk is om signalen over te dragen 1 021 5 61 I1ICI gCUIUllUIliUlUlg vail lltl lagCIMlUCIUKl ZAjaid UCStlUCVCll. JL/C UllWllMVlgC unvinding poogt een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het overdragen van voedings-signalen en/of datasignalen, en om gelijktijdig de bepaling mogelijk te maken van een bedrijfsparameter die betrekking heeft op de roterende transformator, zoals relatieve 5 hoekpositie, rotatiesnelheid of belastingmetingen.The aforementioned document describes that it is possible to transmit signals. JL / C UllWllMVlgC unvinding attempts to provide an improved method for transmitting power signals and / or data signals, and to simultaneously enable the determination of an operating parameter relating to the rotating transformer, such as relative angular position, rotational speed or load measurements .

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft volgens het hierboven gedefinieerde begin, waarin het primaire signaal een althans nagenoeg cyclisch signaal is dat een hoofdcyclus heeft, en waarbij de werkwijze verder de stappen omvat van het bemonsteren van het primaire signaal op een vooraf bepaald 10 tijdstip in de cyclus van het primaire signaal om een reeks bemonsteringen te verkrijgen, het bepalen van de reluctantieverandering in de magnetische schakeling over de tijd uit de reeks bemonsteringen, en het bepalen van een bedrijfsparameter uit de reluctantieverandering. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat wanneer de spoel van het eerste onderdeel wordt gevoed met een cyclisch, bijvoorbeeld sinusvormig sig-15 naai (stroom of spanning), er een tijdstip (of veeleer een tijdsperiode) zal zijn gedurende elke cyclus van het signaal waarop de amplitude van het cyclische signaal onafhankelijk is van de belasting die verbonden kan worden met de spoel van het tweede onderdeel. Door het signaal naar de spoel van het eerste onderdeel te bemonsteren, wordt een reeks bemonsteringen verkregen, waaruit de reluctantie-variatie geregenereerd kan 20 worden. Uit de reluctantie-variatie kunnen bedrijfsparameterwaarden worden vastgesteld, zoals de variatie van de luchtspleet en verdere gerelateerde bedrijfsparameters. De reluctantie wordt begrepen als de magnetische weerstand in de magnetische schakeling die wordt gevormd door de twee onderdelen en de respectieve luchtspleten. Deze karakteristiek kan direct of indirect worden bepaald, bijvoorbeeld door de transfor-25 matorschakeling-inductantie (een elektrische parameter) te meten of de koppelingscoëf-ficiënt van de transformator.According to the present invention, a method is provided according to the above defined beginning, wherein the primary signal is a substantially cyclic signal having a main cycle, and wherein the method further comprises the steps of sampling the primary signal at a predetermined time in the cycle of the primary signal to obtain a series of samples, determining the reluctance change in the magnetic circuit over time from the series of samples, and determining an operating parameter from the reluctance change. The invention is based on the insight that when the coil of the first part is fed with a cyclic, for example sinusoidal, signal (current or voltage), there will be a time (or rather a time period) during each cycle of the signal on which the amplitude of the cyclic signal is independent of the load that can be connected to the coil of the second part. By sampling the signal to the coil of the first part, a series of samples is obtained, from which the reluctance variation can be regenerated. Operating parameter values can be determined from the reluctance variation, such as the variation of the air gap and other related operating parameters. The reluctance is understood as the magnetic resistance in the magnetic circuit formed by the two parts and the respective air gaps. This characteristic can be determined directly or indirectly, for example by measuring the transformer circuit inductance (an electrical parameter) or the coupling coefficient of the transformer.

Er wordt opgemerkt dat elk van de respectieve spoelen in de twee onderdelen veelvoudige spoelen of wikkelingen kan omvatten. Wanneer veelvoudige spoelen worden gebruikt, kunnen separate spoelparen worden gebruikt voor voedingsoverdracht en 30 dataoverdracht. Als gevolg van de elektrische separatie van de verblndingsleidingen zal minder interferentie tussen vermogens- en datasignalen aanwezig zijn, en het is mogelijk om eenvoudigere elektronische schakelingen te gebruiken (geen noodzaak om signalen te scheiden met gebruikmaking van elektronische elementen).It is noted that each of the respective coils in the two parts may comprise multiple coils or windings. When multiple coils are used, separate coil pairs can be used for power transfer and data transfer. As a result of the electrical separation of the blinding lines, there will be less interference between power and data signals, and it is possible to use simpler electronic circuits (no need to separate signals using electronic elements).

I02 i 5 6| - 3I02 i 5 6 | - 3

De onderhavige uitvinding kan op voordelige wijze worden gebruikt in een roterende symmetrische configuratie. In dit geval is de transformator een roterende transformator, waarbij de twee onderdelen althans nagenoeg cilindrische onderdelen zijn die ten opzichte van elkaar geroteerd kunnen worden, waarbij het eerste been een binnenste 3 been is en het tweede been een buitenste been is die coxiaal ten opzichte van elkaar zijn gepositioneerd.The present invention can be used advantageously in a rotating symmetrical configuration. In this case, the transformer is a rotary transformer, the two parts being substantially cylindrical parts that can be rotated relative to each other, the first leg being an inner leg and the second leg being an outer leg coxial to are positioned together.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is het periodieke signaal een sinusvormig signaal dat een eerste frequentie heeft. Een sinusvormig signaal wordt efficiënt omgezet in een transformator, en maakt een gemakkelijke bepaling van de 10 juiste tijd voor bemonstering mogelijk.In an embodiment of the present invention, the periodic signal is a sinusoidal signal that has a first frequency. A sinusoidal signal is efficiently converted into a transformer, and allows easy determination of the correct sampling time.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het bidirectionele signaal verder een da-taoverdrachtssignaal dat een tweede frequentie of een vooraf bepaald frequentiespectrum heeft. Door het dataoverdrachtssignaal op een andere frequentie te hebben dat het primaire (voedings-)signaal, is het gemakkelijker om onderscheid te maken tussen de 15 twee signalen. Het dataoverdrachtssignaal kan ook over een vooraf bepaald frequentiespectrum of -gebied worden gespreid, waardoor het mogelijk is om efficiënte modula-tieschema's voor het dataoverdrachtssignaal te gebruiken. Bij voorkeur verandert een te bepalen bedrijfsparameter met een frequentie die duidelijk onderscheiden kan worden van de eerste en tweede frequentie of het vooraf bepaalde frequentiespectrum.In a further embodiment, the bidirectional signal further comprises a data transfer signal that has a second frequency or a predetermined frequency spectrum. By having the data transfer signal at a different frequency than the primary (supply) signal, it is easier to distinguish between the two signals. The data transfer signal can also be spread over a predetermined frequency spectrum or range, making it possible to use efficient modulation schemes for the data transfer signal. Preferably, an operating parameter to be determined changes with a frequency that can be clearly distinguished from the first and second frequency or the predetermined frequency spectrum.

20 In een uitvoeringsvorm wordt het vooraf bepaalde tijdstip in de cyclus van het primaire signaal gekozen op een tijdstip waarop het belastingvermogenverbruik geen invloed heeft op het primaire signaal. Voor bepaalde klassen belastingen is het vooraf bepaalde tijdstip in de cyclus van het primaire signaal ten minste gelijk aan T/4, waarbij T de cyclustijdsperiode van het periodieke signaal is. In dit geval is het vermogensver-25 bruik van de belasting alleen onderscheidbaar in het signaal van de spoel van het eerste onderdeel in de tijdsperiode tussen 0 en T/4.In one embodiment, the predetermined time in the cycle of the primary signal is selected at a time when the load power consumption has no influence on the primary signal. For certain classes of loads, the predetermined time in the cycle of the primary signal is at least equal to T / 4, where T is the cycle time period of the periodic signal. In this case, the power consumption of the load can only be distinguished in the signal from the coil of the first part in the time period between 0 and T / 4.

In een verdere uitvoeringsvorm zijn het eerste en/of tweede been voorzien van een vooraf bepaald aantal inspringingen aan het respectieve eindvlak dat tegenover het eerste en/of tweede been van het andere onderdeel ligt, waardoor een luchtspleet-30 geïnduceerde reluctantie-variatie in de magnetische schakeling van de transformator wordt veroorzaakt, en waarbij de bedrijfsparameter de relatieve positie van de transformator is. Uit de relatieve positie kan ook de relatieve snelheid van de twee onderdelen tot stand worden gebracht. In het geval van een roterende transformator heeft dit i 0 2 1 5 81 - betrekking op de relatieve hoekpositie en relatieve rotatiesnelheid. De monsters van de reluctantie-variatie kunnen worden gebruikt om de luchtspleet-variaties te reconstrueren, en hieruit en uit het aantal inspringingen kan de rotatiesnelheid van de roterende transformator op zeer efficiënte wijze worden afgeleid.In a further embodiment, the first and / or second leg are provided with a predetermined number of indentations on the respective end face that faces the first and / or second leg of the other part, whereby an air gap induced reluctance variation in the magnetic circuit of the transformer is caused, and wherein the operating parameter is the relative position of the transformer. The relative speed of the two components can also be achieved from the relative position. In the case of a rotating transformer, this relates to the relative angular position and relative rotational speed. The samples of the reluctance variation can be used to reconstruct the air gap variations, and from this and from the number of indents the rotation speed of the rotating transformer can be deduced in a very efficient manner.

5 In een alternatieve uitvoeringsvorm is de transformator op een lager gemonteerd, de bedrijfsparameter is de belasting op het lager, en de stap van het bepalen van de be-drijfsparameter omvat de stappen van het bepalen van een relatieve positieverschuiving van de twee onderdelen uit de reluctantie-verandering, en bepalen van de belasting op het lager uit de relatieve positieverschuiving met gebruikmaking van een verhouding 10 tussen de belasting en de relatieve beweging voor het lager. Voor bepaalde klassen lagers (of lagergebruik) is de verhouding tussen belasting (bijvoorbeeld axiale of radiale belasting) op het lager en verschuiving van de lageronderdelen nauwkeurig bekend. De verschuiving van de lageronderdelen kan worden afgeleid uit de gemeten reluctantieva-riaties. Deze uitvoeringsvorm kan ook worden gebruikt samen met de snelheidsme-15 tings-uitvoeringsvorm, waardoor gelijktijdige signaaloverdracht en meting van zowel rotatiesnelheid als -belasting mogelijk wordt. Dit is mogelijk aangezien in de meeste gevallen de belasting een tamelijk constante (of laagfrequente) parameter is die consequent verschijnt als een laagfrequentcomponent in de reluctantie-variatie, in tegenstelling tot de hoogfrequentcomponent in de reluctantie-variatie die wordt veroorzaakt 20 door beweging van de transformator. Het lager kan een lagersysteem, lagersamenstel, of bijvoorbeeld een naaflagereenheid van een voertuig (zoals auto, vrachtwagen of trein) zijn.In an alternative embodiment, the transformer is mounted on a bearing, the operating parameter is the load on the bearing, and the step of determining the operating parameter comprises the steps of determining a relative positional shift of the two components from the reluctance. change, and determining the load on the bearing from the relative position shift using a ratio between the load and the relative movement for the bearing. For certain classes of bearings (or bearing use) the ratio between load (for example axial or radial load) on the bearing and shifting of the bearing parts is precisely known. The shift of the bearing components can be deduced from the measured reluctance variations. This embodiment can also be used in conjunction with the speed measurement embodiment, thereby enabling simultaneous signal transfer and measurement of both rotation speed and load. This is possible since in most cases the load is a fairly constant (or low-frequency) parameter that consistently appears as a low-frequency component in the reluctance variation, as opposed to the high-frequency component in the reluctance variation caused by movement of the transformer . The bearing can be a bearing system, bearing assembly, or, for example, a hub bearing unit of a vehicle (such as a car, truck or train).

In nog een verdere uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stap van het overdragen van data uit een element dat verbonden kan worden met de spoel van het 25 tweede onderdeel naar dataextractiemiddelen die verbonden kunnen worden met de spoel van het eerste onderdeel, of vice versa. Dit maakt verder gelijktijdige dataoverdracht mogelijk. Het is natuurlijk mogelijk om separate dataoverdrachtsmiddelen te verschaffen onafhankelijk van de roterende transformator, zoals dataoverdrachtsmiddelen op basis van inductieve, capacitieve of optische principes.In yet a further embodiment, the method further comprises the step of transferring data from an element that can be connected to the coil of the second part to data extraction means that can be connected to the coil of the first part, or vice versa. This also makes simultaneous data transfer possible. It is of course possible to provide separate data transfer means independently of the rotating transformer, such as data transfer means based on inductive, capacitive or optical principles.

30 Volgens een verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een transformatorinrichting voor bidirectionele signaaloverdracht en bedrijfsparameterde-tectie, waarbij de transformatorinrichting twee onderdelen omvat die ten opzichte van elkaar bewogen kunnen worden, waarbij elk onderdeel uit een magnetisch geleidend 1 021561 - 5 materiaal bestaat en een eerste been, een tweede been, en een holte omvat waarin een spoel is gepositioneerd, waarbij de twee onderdelen een magnetische schakeling vormen voor de transformator met luchtspleten tussen de respectieve eerste en tweede benen van de twee onderdelen, waarbij de spoel van een eerste van de twee onderdelen 5 verbonden kan worden met een bron die een primair signaal verschaft voor het overdragen van voeding naar een belasting die verbonden kan worden met de spoel van een tweede onderdeel van de twee onderdelen. Het primaire signaal is een althans nagenoeg periodiek signaal dat een hoofdcyclus heeft, en de transformatorinrichting omvat verder verwerkingsmiddelen die zijn ingericht om de werkwijzestappen van de onderhavige 10 uitvinding uit te voeren.According to a further aspect, the present invention relates to a transformer device for bidirectional signal transfer and operating parameter detection, wherein the transformer device comprises two parts that can be moved relative to each other, each part consisting of a magnetically conductive material and a first leg, a second leg, and a cavity in which a coil is positioned, the two parts forming a magnetic circuit for the transformer with air gaps between the respective first and second legs of the two parts, the coil of a first of the two parts 5 can be connected to a source that provides a primary signal for transferring power to a load that can be connected to the coil of a second part of the two parts. The primary signal is an at least substantially periodic signal that has a main cycle, and the transformer device further comprises processing means adapted to perform the method steps of the present invention.

Een dergelijke transformatorinrichting kan op voordelige wijze in talrijke toepassingen worden toegepast, en verschaft voordelen die soortgelijk zijn als de voordelen die hierboven met betrekking tot de onderhavige uitvinding zijn beschreven.Such a transformer device can be used advantageously in numerous applications, and provides advantages similar to those described above in relation to the present invention.

In een bijzonder de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm zijn de verwerkings-15 middelen geïntegreerd in de transformatorinrichting. Dit maakt een zeer compact en robuust samenstel mogelijk voor het verschaffen van de functie van vermogens- en dataoverdracht en gelijktijdige bedrijfsparameterdetectie. De onderhavige transformatorinrichting kan bijvoorbeeld worden toegepast op verscheidene lagerinrichtingen of lagersystemen, zoals een naaflagereenheid van een voertuig.In a particularly preferred embodiment, the processing means are integrated in the transformer device. This makes a very compact and robust assembly possible for providing the function of power and data transfer and simultaneous operating parameter detection. The present transformer device can be applied, for example, to various bearing devices or bearing systems, such as a hub bearing unit of a vehicle.

20 De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail uiteen 'worden gezet met ge bruikmaking van een aantal bij wijze van voorbeeld gegeven uitvoeringsvormen, met verwijzing naar de begeleidende tekeningen.The present invention will now be explained in more detail using a number of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Figuur 1 toont een bovenaanzicht van een eerste onderdeel van het signaalover-drachts- en sensorsamenstel overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de onderhavige 25 uitvinding;Figure 1 shows a top view of a first part of the signal transfer and sensor assembly according to an embodiment of the present invention;

Figuur 2A toont een zijaanzicht van het signaaloverdrachts- en sensorsamenstel van figuur 1 wanneer de twee onderdelen zijn uitgelijnd;Figure 2A shows a side view of the signal transfer and sensor assembly of Figure 1 when the two parts are aligned;

Figuur 2B toont een zijaanzicht van het signaaloverdrachts- en sensorsamenstel van figuur 1 wanneer de twee onderdelen niet zijn uitgelijnd; 30 Figuur 3 toont een schematisch diagram van de signaaloverdrachts- en sensor- samenstelschakeling van de onderhavige uitvinding;Figure 2B shows a side view of the signal transfer and sensor assembly of Figure 1 when the two parts are not aligned; Figure 3 shows a schematic diagram of the signal transfer and sensor assembly circuit of the present invention;

Figuur 4 toont een grafische weergave van primaire stroom ten opzichte van de tijd voor zes mogelijke bedrijfssituaties van de schakeling van figuur 3; en 1021561 -Figure 4 shows a graphical representation of primary current with respect to time for six possible operating situations of the circuit of Figure 3; and 1021561 -

VV

Figuren 5A-D tonen dwarsdoorsneden van alternatieve uitvoeringsvormen van de transformator overeenkomstig de onderhavige uitvinding.Figures 5A-D show cross-sections of alternative embodiments of the transformer according to the present invention.

In figuur 1 is een bovenaanzicht getoond van een eerste onderdeel 10 van een signaaloverdrachts- en sensorsamenstel overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de 5 onderhavige uitvinding. Het eerste ondereel 10 of halve kem heeft een cilindrische vorm, en kan bijvoorbeeld worden gemonteerd op of geïntegreerd met een statisch gedeelte van een lager. Het eerste onderdeel 10 omvat magnetisch geleidend materiaal, en kan een montagegat 1 hebben voor verbinding met bijvoorbeeld een schacht. Verder omvat het eerste onderdeel 10 een binnenste been 2, een holte 3, en een buitenste been 10 4, waarin het binnenste been 2 en het buitenste been 4 zich uitstrekken in een richting parallel aan de cilindrische as van het eerste onderdeel. In de holte 3 is een primaire spoel 7 gepositioneerd. Een complex signaaloverdrachts- en sensorsamenstel omvat ook een tweede onderdeel 11 of halve kem, die tijdens bedrijf kan roteren ten opzichte van het eerste onderdeel 10, bijvoorbeeld door het tweede onderdeel 11 te bevestigen IS aan het roterende onderdeel van een lager. Het tweede onderdeel 11 heeft ook een cilindrische vorm met een binnenste been, een buitenste been en een holte, waarin een secundaire spoel is gepositioneerd, equivalent met het eerste onderdeel 10. Tijdens bedrijf zijn het eerste en tweede onderdeel 10,11 naar elkaar toegewend, zodat de primaire en secundaire spoel 7, 8 worden omhuld door het magnetische materiaal van de twee 20 halve kernen.Figure 1 shows a top view of a first part 10 of a signal transfer and sensor assembly according to an embodiment of the present invention. The first lower part or half-core has a cylindrical shape, and can for instance be mounted on or integrated with a static part of a bearing. The first part 10 comprises magnetically conductive material, and may have a mounting hole 1 for connection to, for example, a shaft. Furthermore, the first part 10 comprises an inner leg 2, a cavity 3, and an outer leg 4, wherein the inner leg 2 and the outer leg 4 extend in a direction parallel to the cylindrical axis of the first part. A primary coil 7 is positioned in the cavity 3. A complex signal transfer and sensor assembly also comprises a second part 11 or half-core, which can rotate with respect to the first part 10 during operation, for example by fixing the second part 11 to the rotating part of a bearing. The second part 11 also has a cylindrical shape with an inner leg, an outer leg and a cavity, in which a secondary coil is positioned, equivalent to the first part 10. During operation, the first and second parts 10, 11 are facing each other, so that the primary and secondary coils 7, 8 are enveloped by the magnetic material of the two half cores.

Er wordt opgemerkt dat de uitvoeringsvorm zoals beschreven betrekking heeft op een roterende transformator, waarin de elementen coaxiaal of concentrisch rond een rotatie-as 14 liggen. De onderhavige uitvinding kan echter ook worden toegepast op inrichtingen waarin de elementen lineair zijn, en in een gespecificeerde richting ten 25 opzichte van elkaar bewegen.It is noted that the embodiment as described relates to a rotary transformer, in which the elements lie coaxially or concentrically about a rotation axis 14. However, the present invention can also be applied to devices in which the elements are linear and move relative to each other in a specified direction.

Tijdens bedrijf zijn het eerste onderdeel 10 en tweede onderdeel 11 axiaal uitgelijnd, zoals afgebeeld in de figuren 2A en 2B, en kunnen zij ten opzichte van elkaar roteren. In deze inrichting wordt een magnetische schakeling gevormd door de twee halve kernen van het eerste en tweede onderdeel 10, 11. Het grootste gedeelte van de 30 magnetische-veld-flux die is geïnduceerd door de primaire spoel 7 of secundaire spoel wordt binnen het magnetische materiaal van de twee halve kernen en een luchtspleet 12 tussen het eerste en tweede onderdeel 10, 11 gehouden. Op deze wijze is het mogelijk om signalen van de primaire spoel 7 naar de secundaire spoel over te dragen, bijvoor- t r> o " £ -3 , ' 1 ' ! .ΊΠ1 V- ' ·*η* 1 Sta·' jj I 7 I beeld overdragen van voeding naar een sensor of ander element dat met de secundaire I spoel 8 is gekoppeld, of overdragen van datasignalen van een schakeling die met de I secundaire spoel 8 is verbonden naar de aansluitklemmen van de primaire spoelen 7.During operation, the first part 10 and second part 11 are axially aligned, as shown in Figures 2A and 2B, and can rotate relative to each other. In this device, a magnetic circuit is formed by the two half cores of the first and second parts 10, 11. The majority of the magnetic field flux induced by the primary coil 7 or secondary coil becomes within the magnetic material of the two half cores and an air gap 12 between the first and second parts 10, 11. In this way it is possible to transmit signals from the primary coil 7 to the secondary coil, for example> 0 "-3, '1'! .1 V- '· * η * 1 Sta ·' yy I 7 I image transferring power supply to a sensor or other element coupled to the secondary I coil 8, or transferring data signals from a circuit connected to the I secondary coil 8 to the terminals of the primary coils 7.

I Om gelijktijdige signaaloverdracht en rotatiesnelheidsdetectie mogelijk te maken, I 5 zijn het buitenste been 4 van zowel het eerste als tweede onderdeel 10, 11 voorzien van I een aantal inspringingen 6 (of op equivalente wijze uitsteeksels S). Dit veroorzaakt een I periodieke verstoring van de reluctantie van de magnetische schakeling van het eerste I en tweede onderdeel 10, 11, wanneer ze ten opzichte van elkaar roteren. Wanneer de I inspringingen 6 en uitsteeksels 5 van het eerste en tweede onderdeel 10, 11 zijn uitge- I 10 lijnd (figuur 2A), heeft de reluctantie (magnetisch equivalent van een weerstand) een I minimale waarde, terwijl een maximum waarde wordt verkregen wanneer de insprin- I gingen 6 en uitsteeksels S van het eerste en tweede onderdeel 10, 11 niet zijn uitgelijnd I (figuur 2B). De inspringingen 6 en uitsteeksels 5 zijn zodanig getoond dat zij een al- I thans nagenoeg rechthoekige vorm in deze uitvoeringsvorm hebben. Tijdens rotatiebe- I 15 weging van het eerste en tweede onderdeel 10,11 zal dit een sinusvormige variatie van de reluctantie in de magnetische schakeling veroorzaken. Natuurlijk is het mogelijk om I andere vormen en aantallen inspringingen 6 en uitsteeksels 5 te gebruiken om een vari- I erende reluctantie bij rotatie van het eerste en tweede onderdeel 10, 11 te verkrijgen.In order to enable simultaneous signal transfer and rotational speed detection, the outer leg 4 of both the first and second parts 10, 11 are provided with a number of indentations 6 (or protrusions S in an equivalent manner). This causes a periodic disturbance of the reluctance of the magnetic circuit of the first I and second parts 10, 11 when they rotate relative to each other. When the indentations 6 and protrusions 5 of the first and second parts 10, 11 are aligned (FIG. 2A), the reluctance (magnetic equivalent of a resistor) has an I minimum value, while a maximum value is obtained when the indentations 6 and protrusions S of the first and second parts 10, 11 are not aligned I (Figure 2B). The indentations 6 and protrusions 5 are shown such that they have a substantially rectangular shape in this embodiment. During rotational movement of the first and second parts 10, 11 this will cause a sinusoidal variation of the reluctance in the magnetic circuit. Of course, it is possible to use other shapes and numbers of indentations 6 and protrusions 5 to obtain a varying reluctance upon rotation of the first and second parts 10, 11.

De variërende reluctantie kan worden gemeten, bijvoorbeeld met gebruikmaking van de I 20 primaire spoel 7, en daaruit kan de rotatiesnelheid van het eerste en tweede onderdeel I 10, 11 worden bepaald. In elk van de halve kernen kan een van de inspringingen 6 I groter worden gemaakt, om verbindingsleidingen naar de spoel 7, 8 weg van de halve I kernen 11,12 te leiden.The varying reluctance can be measured, for example using the primary coil 7, and from this the rotation speed of the first and second components I 10, 11 can be determined. In each of the half cores, one of the indentations 6 can be made larger to guide connecting lines to the coil 7, 8 away from the half I cores 11,12.

I Een dergelijk signaaloverdrachts- en sensorsamenstel is beschreven in octrooi- I 25 aanvrage WOOO/23779, die hier bij wijze van referentie is opgenomen.Such a signal transfer and sensor assembly is described in patent application WO00 / 23779, which is incorporated herein by reference.

I Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt de primaire spoel 7 aangedre- I ven door een sinusgolfsignaal (stroom of spanning) Spnm door een verwerkingsschake- ling 15, zoals getoond in het blokschema van figuur 3. Een voedingssignaal Ss wordt I ingevoerd in de verwerkingsschakeling 15, die de eerste spoel 7 met het sinusgolfsig- I 30 naai Sprim aandrijft. Dit signaal wordt via de twee halve kernen 10,1 lovergedragen naar I de secundiare spoel 8, waardoor een secundair voedingssignaal Ssec ontstaat, dat in staat I is om vermogen aan een belasting 16, zoals een sensorelement, te leveren. Het vermo- I gen kan worden toegevoerd naar de secundaire zijde van de inrichting, onafhankelijk I 102)581 van de uitlijningssituatie van de inspringingen 6, en zelfs wanneer geen rotatie tussen eerste en tweede onderdeel 10,11 aanwezig is.In accordance with the present invention, the primary coil 7 is driven by a sine wave signal (current or voltage) Spnm by a processing circuit 15, as shown in the block diagram of Fig. 3. A supply signal Ss is input into the processing circuit 15, which drives the first coil 7 with the sine wave signal 30. This signal is transmitted via the two half cores 10.1 to the secondary coil 8, whereby a secondary supply signal Ssec is produced, which is capable of supplying power to a load 16, such as a sensor element. The power can be supplied to the secondary side of the device, independently of the alignment situation of the recesses 6, and even when there is no rotation between first and second part 10,11.

Data van het sensorelement 16 (of andere data van de belasting 16) kunnen terug worden overgedragen naar de verwerkingsschakeling 15, bijvoorbeeld door een hoog-5 frequentdatasignaal op de secundaire spoel 8 te superponeren. Dit wordt overgedragen naar de primaire spoel 7, en de verwerkingsschakeling 15 is ingericht om het datasignaal van het voedingssignaal te onderscheiden, en om het datasignaal Sdata op een van zijn aansluitklemmen af te geven. Alternatief kan dataoverdracht worden bewerkstelligd door de elektrische belasting 16 overeenkomstig het datasignaal te variëren. Door 10 de elektrische belasting 16 op de secundaire zijde te veranderen, zal de hoogte van de pieken van de primaire stroom door de primaire spoel variëren overeenkomstig het datasignaal. Alternatief kan dataoverdracht worden bewerkstelligd met gebruikmaking van verscheidene andere inductieve, capacitieve of optische overdrachtsmechanismen.Data from the sensor element 16 (or other data from the load 16) can be transferred back to the processing circuit 15, for example by superimposing a high-frequency data signal on the secondary coil 8. This is transmitted to the primary coil 7, and the processing circuit 15 is arranged to distinguish the data signal from the power signal, and to output the data signal Sdata to one of its terminals. Alternatively, data transfer can be accomplished by varying the electrical load 16 according to the data signal. By changing the electrical load 16 on the secondary side, the height of the peaks of the primary current through the primary coil will vary according to the data signal. Alternatively, data transfer can be accomplished using various other inductive, capacitive, or optical transfer mechanisms.

De rotatiesnelheid van het eerste onderdeel 10 met betrekking tot het tweede on-15 derdeel 11 kan worden gedetecteerd uit het primaire signaal Spnm met gebruikmaking van de stappen van de uitvinding zoals hierna beschreven. De uitvinding is gebaseerd op het begrip dat wanneer een sinusvormig primair signaal Sprim wordt toegevoerd aan de eerste spoel 7, er een moment in elke signaalcyclus bestaat, waarop de signaalamp-litude alleen wordt bepaald door de uitlijning van de inspringingen 6, onafhankelijk van 20 het vermogensverbruik van de belasting 16 op de secundaire zijde van de transformator.The rotational speed of the first component 10 with respect to the second component 11 can be detected from the primary signal Spnm using the steps of the invention as described below. The invention is based on the notion that when a sinusoidal primary signal Sprim is applied to the first coil 7, there exists a moment in each signal cycle at which the signal amplitude is determined solely by the alignment of the indents 6 independently of the power consumption of the load 16 on the secondary side of the transformer.

De processorschakeling 15, of onderdelen daarvan, kunnen binnen, dichtbij of volledig separaat van de transformatorinrichting in het lagersamenstel zijn gepositioneerd.The processor circuit 15, or components thereof, may be positioned within, close to, or completely separate from, the transformer device in the bearing assembly.

25 In figuur 4 zijn een aantal grafische weergaven getoond van het primaire signaalFigure 4 shows a number of graphical representations of the primary signal

Spnm ten opzichte van de tijd. In dit geval waren de gemeten signaal stroom door de primaire spoel 7, en alleen de positieve helften van het signaal worden gemeten. De belasting 16 was gevormd door een in de tijd continue resistieve belasting, gevormd door een gelijkrichter en een regulator (Zener-diode). Grafiek I toont het primaire sig-30 naai wanneer er geen belasting 16 aan de secundaire zijde ligt, en de inspringingen 6 van de twee onderdelen 10, 11 zijn uitgelijnd (minimum reluctantie voor de magnetische schakeling). Grafiek II toont het primaire signaal wanneer er geen belasting 16 aan de secundaire zijde is, en de inspringingen 6 van de twee onderdelen 10, 11 zijn niet 1 021561 - 9 uitgelijnd. Het is duidelijk dat vanwege de hogere reluctantie in de magnetische schakeling, de overdracht van het signaal minder effectief is, wat leidt tot een lager primair signaal. Door de amplitude van het primaire signaal Spnm over vaste hoektijden van de cylcus te bemonsteren (bijvoorbeeld op tijdstip t| vanaf de nuldoorgang to van het pri-5 maire signaal Sprjm) kan de variërende reluctantie over de tijd worden gedetecteerd, en daaruit kan de rotatiesnelheid worden bepaald. Met het meeste voordeel is het tijdstip ti gekozen op de piek van het sinussignaal (ti = T/4, waarbij T de cyclusperiode van het sinussignaal is), aangezien hier de amplitudenverschillen het grootst zullen zijn.Spnm relative to time. In this case, the measured signal flow through the primary coil 7, and only the positive halves of the signal are measured. The load 16 was formed by a time-resistive resistive load formed by a rectifier and a regulator (Zener diode). Graph I shows the primary sig-30 sew when there is no load 16 on the secondary side, and the indentations 6 of the two parts 10, 11 are aligned (minimum reluctance for the magnetic circuit). Graph II shows the primary signal when there is no load 16 on the secondary side, and the indentations 6 of the two parts 10, 11 are not aligned. It is clear that due to the higher reluctance in the magnetic circuit, the transmission of the signal is less effective, leading to a lower primary signal. By sampling the amplitude of the primary signal Spnm over fixed angular times of the cycle (for example at time t | from the zero crossing t0 of the primary signal Sprjm), the varying reluctance over time can be detected, and the rotational speed can be therefrom are determined. Most advantageously, the time point t 1 is selected at the peak of the sine signal (t 1 = T / 4, where T is the cycle period of the sine signal), since the amplitude differences here will be greatest.

Grafiek III toont het primaire signaal wanneer de belasting 16 aanwezig is op de 10 secundaire zijde, en de inspringingen 6 van de twee onderdelen 10, 11 zijn uitgelijnd. Grafiek IV toont hetzelfde wanneer de inspringingen 6 niet zijn uitgelijnd. Grafiek V toont een grafiek voor een andere belasting 16 wanneer de inspringingen 6 zijn uitgelijnd, en grafiek VI toont het primaire signaal Sprjm wanneer de inspringingen 6 niet zijn uitgelijnd. Het is duidelijk dat alleen bemonstering van de amplitude van het primaire 15 signaal Sprim in de eerste helft van de cyclus geen informatie kan verschaffen over de uitlijningssituatie van de inspringingen 6, aangezien de amplitude hoofdzakelijk wordt bepaald door de secundaire belasting 16, maar ook door de uitlijning van de inspringingen 6. Voor bemonsteringen van de amplitude van het primaire signaal Sprim op tijdstip t2 is de amplitude echter niet afhankelijk van de belasting 16, maar alleen van de uitlij-20 ning van de inspringingen 6. In het voorbeeld van de test zou'het tijdstip t2 gekozen moeten worden in de tweede helft van de positieve halve cyclus van het sinussignaal, dat wil zeggen t2 > T/4. Door het primaire signaal Sprim op tijdstippen t2 na de nuldoorgang to te bemonsteren, is het mogelijk om betrouwbare informatie over de uitlijnsituatie van de inspringingen 6 te verkrijgen, en om derhalve de rotatiesnelheid te bepalen. 25 Als alternatief kunnen ook monsters worden genomen aan de negatieve halve cycli van het primaire signaal Sprjm.Graph III shows the primary signal when the load 16 is present on the secondary side, and the indentations 6 of the two parts 10, 11 are aligned. Graph IV shows the same when the indentations 6 are not aligned. Graph V shows a graph for another load 16 when the indentations 6 are aligned, and graph VI shows the primary signal Sprjm when the indentations 6 are not aligned. It is clear that only sampling the amplitude of the primary signal Sprim in the first half of the cycle cannot provide information about the alignment situation of the indents 6, since the amplitude is mainly determined by the secondary load 16, but also by the alignment of the indents 6. However, for sampling the amplitude of the primary signal Sprim at time t2, the amplitude is not dependent on the load 16, but only on the alignment of the indents 6. In the example of the test, the time t2 must be selected in the second half of the positive half cycle of the sine signal, i.e. t2> T / 4. By sampling the primary signal Sprim at times t2 after the zero crossing t0, it is possible to obtain reliable information about the alignment situation of the indentations 6, and therefore to determine the rotation speed. Alternatively, samples can also be taken at the negative half cycles of the primary signal Sprjm.

Het aantal inspringingen 6, of meer in het algemeen het aantal luchtspleet-geïnduceerde reluctantie-variaties van de kemhelften 10, 11, zou zodanig gekozen moeten worden dat een bemonsteringssnelheid op de frequentie van het sinusvormige 30 primaire signaal Sprim voldoende is om reconstructie van de relucantievariaties in een vooraf bepaald rotatiesnelheidsgebied mogelijk te maken. Wanneer meer reluctantieva-riaties aanwezig zijn, kunnen hogere rotatiesnelheden worden bepaald met gebruikmaking van de huidige werkwijze. Ook worden, wanneer de frequentie van het sinusvor- 1 021 561 - mige primaire signaal öpnm noger is, meer monsters per tijaseenneid genomen, en Kunnen hogere rotatiesnelheden worden bepaald. Als een vuistregel zou de frequentie van het primaire signaal groter moeten zijn dan tweemaal het aantal inspringingen 6 per rotatie, gedeeld door het aantal rotaties per seconde tijdens bedrijf.The number of indents 6, or more generally the number of air-gap induced reluctance variations of the core halves 10, 11, should be chosen such that a sampling rate on the frequency of the sinusoidal primary signal Sprim is sufficient to reconstruct the relucance variations in a predetermined rotational speed range. When more reluctance variations are present, higher rotational speeds can be determined using the current method. Also, when the frequency of the sinusoidal primary signal is even faster, more samples are taken per time line, and higher rotational speeds can be determined. As a rule of thumb, the frequency of the primary signal should be greater than twice the number of indents 6 per rotation, divided by the number of rotations per second during operation.

5 In verdere uitvoeringsvormen kan de evaluatie in de verwerkingsschakeling 15 zijn ingericht om een belasting op een lager te detecteren. In een eerste bedrijfssituatie, wanneer er geen belasting op het lager is, zijn de twee halve kernen 10,11 perfect uitgelijnd. Wanneer een radiale belasting is verschaft op een lager, zal een van de twee halve kernen 10,11 enigszins verschuiven in een richting parallel aan de belastingrich-10 ting. De verhouding tussen de hoeveelheid verschuiving en de belasting is afhankelijk van het gebruikte type lager, en kan analytisch of empirisch worden bepaald. In het geval van een normaal kogellager zou de meetbare verschuiving in een richting parallel aan het tekenvlak in figuur 1 (radiale belasting) of in de richting van de lengteas (axiale belasting) kunnen zijn. Deze verschuiving zal een verhoging van de reluctantie tussen 15 de twee halve kernen 10, 11 veroorzaken, als gevolg van de foutieve uitlijning van de twee halve kernen 10, 11. Deze verhoging van reluctantie kan worden bepaald op een wijze die equivalent is aan de werkwijze die hierboven is beschreven voor snelheids-detectie, door het primaire signaal Sprjm op het gespecificeerde tijdstip t2 te bemonsteren, onafhankelijk van de belasting 16. Uit de verandering van de reluctantie kan de 20 mate van verschuiving worden bepaald en daaruit kan de belasting op het lager worden bepaald. Er wordt opgemerkt dat de twee halve kernen 10, 11 niet voorzien hoeven te worden van de inspringingen 6 om de belasting op het lager te kunnen bepalen.In further embodiments, the evaluation in the processing circuit 15 may be arranged to detect a load on a bearing. In a first operating situation, when there is no load on the bearing, the two half cores 10,11 are perfectly aligned. When a radial load is provided on a bearing, one of the two half cores 10, 11 will shift slightly in a direction parallel to the load direction. The ratio between the amount of shift and the load is lower depending on the type used, and can be determined analytically or empirically. In the case of a normal ball bearing, the measurable shift could be in a direction parallel to the drawing plane in Figure 1 (radial load) or in the direction of the longitudinal axis (axial load). This shift will cause an increase in reluctance between the two half cores 10, 11 due to the misalignment of the two half cores 10, 11. This increase in reluctance can be determined in a manner equivalent to the method described above for speed detection, by sampling the primary signal Sprjm at the specified time t2, independently of the load 16. From the change of the reluctance, the amount of shift can be determined and from this the load on the bearing can be determined are determined. It is noted that the two half cores 10, 11 need not be provided with the indentations 6 to be able to determine the load on the bearing.

De verandering in reluctantie die wordt geïnduceerd door de belasting op het lager zal een andere frequentie (gewoonlijk veel lager) hebben dan de rotatiesnelheid-25 geïnduceerde reluctantieverandering. Dit maakt het mogelijk om de verscheidene bijdragen aan de reluctantieverandering te onderscheiden en om zowel de rotatiesnelheid als de belasting te bepalen.The change in reluctance induced by the load on the bearing will have a different frequency (usually much lower) than the rotational speed-induced reluctance change. This makes it possible to distinguish the various contributions to the reluctance change and to determine both the rotational speed and the load.

In figuren 5A-D zijn een aantal alternatieve uitvoeringsvormen getoond voor de transformatorgeometrie. In elk van de figuren is de helft van de transformatordoorsnede 30 getoond, boven de rotatieas 14. Figuur 5A toont de UU-configuratie, waarin elk onderdeel 10,11 de doorsnedevorm van de letter U heeft, waarin de luchtspleten 12 tussen de respectieve eerste benen 2 en tweede benen 4 axiale luchtspleten zijn (de magnetische schakeling in de luchtspleet 12 is uitgelijnd met de rotatieas 14). Figuur 5B toont een 1021561 11 alternatieve UU-configuratie, waarin de luchtspleten 12 of radiale luchtspleten (de magnetische schakeling in de luchtspleet 12 is loodrecht ten opzichte van de rotatieas 14). In figuur 5C is een verder alternatief getoond, waarin de twee onderdelen 10, 11 L-vormig zijn (LL-configuratie). Tenslotte is in figuur 5D een nog verder alternatief ge-5 toond, waarin een van de onderdelen 10 een U-vormige doorsnede heeft, en het andere onderdeel van de onderdelen 11 een I-vormige doorsnede (Ul-confïguratie) heeft.Figures 5A-D show a number of alternative embodiments for the transformer geometry. In each of the figures, half of the transformer section 30 is shown, above the axis of rotation 14. Figure 5A shows the UU configuration, in which each part 10, 11 has the cross-sectional shape of the letter U, in which the air gaps 12 between the respective first legs 2 and second legs 4 are axial air gaps (the magnetic circuit in the air gap 12 is aligned with the axis of rotation 14). Figure 5B shows a 1021561 11 alternative UU configuration, in which the air gaps 12 or radial air gaps (the magnetic circuit in the air gap 12 is perpendicular to the axis of rotation 14). Figure 5C shows a further alternative, in which the two parts 10, 11 are L-shaped (LL configuration). Finally, Fig. 5D shows an even further alternative, in which one of the parts 10 has a U-shaped cross-section, and the other part of the parts 11 has an I-shaped cross-section (U-configuration).

10215οι -10215οι -

Claims

Method for bidirectional signal transfer and operating parameter detection using a transformer, the transformer comprising two parts (10, 11) that can be moved relative to each other, each part consisting of a magnetically conductive material and a first leg ( 2), a second leg (4) and a cavity (3) in which a coil (7; 8) is positioned, the two parts forming a magnetic circuit for the transformer with air gaps (12) between the respective first and second legs (2, 4) of the two components 10 (10, 11), the method comprising the step of applying a primary signal to the coil (7) of a first component of the two components for transferring power to a load (16) that can be connected to the coil (8) of a second part of the two parts, characterized in that the primary signal is an at least substantially periodic signal which is a main cycle us, and that the method comprises the further steps of: sampling the primary signal at a predetermined time in the main cycle of the primary signal to obtain a series of samples; determining the reluctance change in the magnetic circuit over time from the series of samples; 20 determining a business parameter from the reluctance change.

Method according to claim 1, wherein the transformer is a rotary transformer, the two parts (10, 11) being at least substantially cylindrical parts that can be rotated relative to each other, the first leg (2) being an inner leg and the second leg (4) is an outer leg that is positioned coaxially with respect to each other.

The method of claim 1 or 2, wherein the periodic signal is a sinusoidal signal that has a first frequency.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, wherein the bidirectional signal further comprises a data transfer signal that has a second frequency or a predetermined frequency spectrum.

The method of any one of claims 1-4, wherein the predetermined time in the cycle of the primary signal is selected at a time when the load power consumption does not affect the primary signal. 1 021561 -

The method of any one of claims 1-5, wherein the predetermined time in the cycle of the primary signal is at least equal to T / 4, wherein T is the main cycle time period of the periodic signal.

7. Method as claimed in any of the claims 1-6, wherein the first and / or second leg (2; 4) are provided with a predetermined number of indentations (6) at the respective end face that leads to the first and / or second leg (2; 4) of the other part is directed, causing an air gap induced reluctance variation in the magnetic circuit of the rotating transformer, the operating parameter being the relative position of the two parts (10, 11) of the transformer .

A method according to any of claims 1-7, wherein the transformer is mounted on a bearing, and the operating parameter is the load on the bearing, and the step of determining the operating parameter comprises the steps of determining a relative position shift of the two parts (10, 11) from the reluctance change, and 15 determining the load on the bearing from the relative position shift using a ratio between the load and the relative movement for the bearing.

9. Method according to any of claims 1-8, wherein the method further comprises the step of transferring data from an element that can be connected to the coil (8) of the second part to data extraction means connected to the coil (7) of the first part can be connected.

10. Transformer device for bidirectional signal transfer and operating parameter detection, wherein the transformer device comprises two parts (10, 11) that can be moved relative to each other, wherein each part is made of a magnetically conductive material and a first leg (2), a second leg (4) and a cavity (3) in which a coil (7; 8) is positioned, the two parts forming a magnetic circuit for the transformer with air gaps (12) between the respective first and second legs (2; 4) ) of the two parts (10, 11), wherein the coil (7) of a first part of the two parts can be connected to a source providing a primary signal for transferring power to a load (16) connected can be connected with the coil (8) of a second part of the two parts, characterized in that the primary signal is a substantially periodic signal having a main cycle, and where further comprising processing means (15) adapted to perform the process steps of any of claims 1-9 in the transformer device.

The transformer device according to claim 10, wherein the processing means (15) are integrated in the transformer device.

A bearing assembly comprising a transformer device according to claim 10 or 11. ************* 10

1 D 21 5 6 y *