本发明专利技术涉及一种非接触式检测构件的绝对位置的设备，该构件可相对于磁敏传感器运动，并且具有被固定在活动件上的磁场源，其中位于一个平面内且在运动方向上空间错位的两个磁敏传感器与该磁场源间隔布置。在此规定了，如此冗余地设计该设备，使得其具有两个传感器元件，其中两个这样的磁敏传感器布置在每个传感器元件中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种非接触式检测构件的绝对位置的设备，该构件可相对于磁敏传感器运动，并且具有被固定在活动件上的磁场源，其中位于一个平面内且在运动方向上空间错位的两个磁敏传感器与该磁场源间隔布置。在此规定了，如此冗余地设计该设备，使得其具有两个传感器元件，其中两个这样的磁敏传感器布置在每个传感器元件中。【专利说明】 本专利技术涉及一种。本专利技术具体涉及 借助磁敏传感器的用于离轴应用和在轴应用的冗余绝对位置确定的设备和方法。 W02007/071383涉及一种用于非接触冗余位置确定的设备，其中，基于霍尔传感器 构成的两个集成磁性角度传感器电路彼此叠置地安置在共同的外壳内，这两个电路通过绝 缘中间层被相互分隔。 在这些角度传感器的情况下，转动磁体的转动轴线居中就位在以环形方式布置在 电路上的集成霍尔传感器组的中心上方的结构是必不可少的。传感器元件相对于转动轴线 的横向偏移导致角度误差增大，尤其是如果这些霍尔传感器位于在磁场源的磁极之间以大 致直线方式延伸的竖向磁场Bz外部。 因此，在共同外壳内并排定位这些电路因而是无用的。为了相对于磁场源的转动 轴线来使两个角度传感器定中，它们必须因此以彼此叠置的方式安装在共同的外壳内。 这种结构的缺点在于，以彼此叠置的方式（中间具有附加绝缘层）来安装电路需 要付出较大努力。 另一缺点在于，磁体和传感器外壳之间竖向距离的容许范围受到彼此叠置的角度 传感器结构的极大限制，这是因为位于底部的角度传感器和位于顶部的角度传感器都必须 在用于磁场强度的最佳作用范围的容差窗口内。而且，这种结构只适用于轴向结构，其中角 度传感器电路以垂直于且相对于转动轴线居中的方式位于磁场源下方。 在安全至关重要的应用中，例如用于电子转向系统EPS的驱动马达中，力可能会 在负载变化时作用于待测驱动轴，例如所述力在轴向上移动该驱动轴。因为轴向结构的缘 故，这种移位改变了安装在驱动轴端部处的磁场源与传感器之间的距离。为了避免因两个 物体之间的机械接触而可能会对传感器或磁体带来损害，必须遵守磁场源和传感器之间的 最小距离，而这又进一步限制了针对传感器和磁场源之间距离的误差范围。 本专利技术基于以下目的，即，明确指出一种用于非接触检测可相对于磁敏传感器运 动的构件的绝对位置的冗余传感器系统，该磁敏传感器能够如此布置，即其信号具有不等 于90°的相移。 本专利技术尤其基于以下目的，即，提供一种用于所谓的离轴应用（就是说其中磁敏 传感器位于活动件的对称轴线以外的应用）的冗余传感器系统，该系统能够实现利用两个 独立的传感器系统来冗余地检测可转动安装件的位置。该磁敏传感器应该被理解为尤其是 指霍尔传感器。 利用根据独立设备权利要求的设备以及根据独立方法权利要求的方法来实现这 个目的。从属权利要求涉及特殊实施方式。 本专利技术涉及一种用于非接触检测构件的绝对位置的设备，该构件可相对于磁敏传 感器运动并具有固定在活动件上的磁场源，位于一个平面内的且在运动方向上空间错位的 两个磁敏传感器与该磁场源间隔设置。规定了该设备具有冗余设计，例如具有两个传感器 元件，两个这样的磁敏传感器布置在每个传感器元件中。 一个改进方案涉及一种用于所谓的离轴应用的设备，用于确定活动件的绝对转动 位置。在此情况下规定，该活动件以可转动的方式安装，该平面平行于转动轴线布置。所述 两个传感器元件容纳在一个共同外壳内，该外壳按照相对于磁场源侧固定不动的方式平行 于转动轴线安装，每个所述传感器元件包括具有相关的评估电子装置的两个磁敏传感器， 它们位于一个平面内并且在转动运动方向上空间错位，并且检测和评估磁场径向分量。 一个改进方案涉及一种用于所谓的在轴应用的设备用于确定活动件的绝对转动 位置。在此情况下规定，该活动件以可转动方式安装，该平面垂直于转动轴线布置。所述两 个传感器元件容纳在一个共同外壳内，外壳按照固定不动的方式平行于该平面布置，每个 所述传感器元件包括具有相关的评估电子装置的两个磁敏传感器，它们在一个平面内并且 在转动运动方向上空间错位，并且检测和评估磁场轴向分量。 这些磁敏传感器优选围绕转动轴线等距且对称地布置在该共同外壳内。 在此情况下规定，该活动件以可转动方式安装，并且该平面垂直于转动轴线布置。 所述两个传感器元件容纳在共同的外壳中，该外壳以相对于磁场源侧固定不动的方式平行 于转动轴线安装，每个所述传感器元件包括具有相关评估电子装置的两个磁敏传感器，它 们位于一个平面内并且在转动运动方向上空间错位，并且检测和评估磁场轴向分量。 -个改进方案规定，在360°角度范围内检测该绝对转动位置，该磁场源呈具有两 极对置磁化的盘形磁体或环形磁体形式。 另一个改进方案规定，在小于360°的角度范围内检测该绝对转动位置，该磁场源 呈具有多极磁化的盘形磁体或环形磁体形式。 -个改进方案涉及一种用于确定可平移运动件的绝对线性位置的设备。规定了该 活动件可线性移动，呈多极磁条形式且具有等长磁极的磁场源被固定在活动件上。在此情 况下，这些磁敏传感器检测垂直于运动方向的磁场分量，此时一个传感器元件的两个磁敏 传感器之间的距离、磁极长度和磁敏传感器相对于磁场源的位置应该如此选择，即来自每 个传感器元件的传感器信号的最终的相移不是180°且不是360°。 用于检测绝对线性位置的设备的一个改进方案规定，两个传感器元件容纳在共同 的外壳内，外壳按照固定不动的方式平行于运动方向与磁场源间隔安置，每个所述传感器 元件包括具有相关的评估电子装置的两个磁敏传感器，这两个传感器位于一个平面内且在 运动方向上空间错位，并且检测和评估磁场分量，可立即就绝对意义进行测量的范围对应 于磁场源的磁极对的长度。 这些磁敏传感器可被共同集成在传感器芯片上。传感器元件本身也可以被集成在 传感器芯片上。 本专利技术还涉及一种利用用于非接触检测可相对运动的且具有固定在该活动件上 的磁场源的构件的设备来确定可相对于磁敏传感器运动的构件的绝对位置的方法，第一 传感器元件和第二传感器元件与该磁场源间隔布置，在运动方向上空间错位的两个磁敏 传感器布置在每个传感器元件中，在此规定，第一传感器信号利用每个传感器元件的第一 磁敏传感器来测量，第二传感器信号利用每个传感器元件的第二磁敏传感器来测量，第一 传感器信号和第二传感器信号代表磁场分量，并且这些传感器信号具有在〇°<φ<! 8〇°或者 180°<φ<360°苑围内的相移φ，规定了 -通过预定的信号摆幅除以相应的传感器信号的最大值和最小值之差来确定幅值 比例，-由传感器信号的最大值和最小值确定传感器信号的关于各自零点的偏差值，-从传感器信号减去偏差值并通过用幅值比例进行归一化来计算归一化传感器信 号，在同时检测两个传感器的传感器信号的情况下通过该构件和固定到该构件上的磁场源 的相对于完整运动路径的相对运动来确定最小值和最大值，-由归一化传感器信号形成总值信号和差值信号，-在确定了幅值比例后又将总值信号和差值信号归一化，在同时测量总值信号和 差值信号的情况下通过该构件和固定到该构件上的磁场源相对于整个运动路径的相对运 动来确定最小值和最大值，并且评估该总值信号的和差值信号的最小值和最大值。-利用归一化总值信号和归一化差值信号来计算磁场源的绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于非接触式检测构件的绝对位置的设备，该构件可相对于磁敏传感器运动并且具有被固定在活动件(6)上的磁场源，位于一个平面内且在运动方向上空间错位的两个磁敏传感器(1,2)与磁场源(15)间隔布置，其特征是，该设备具有冗余设计，从而使得该设备具有两个传感器元件(3a,3b)，两个这样的磁敏传感器(1,2)布置在每个传感器元件(3a,3b)中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·雅尼施，
申请(专利权)人：微电子中心德累斯顿有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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