传感器设备及其操作方法技术

一种设备，特别是传感器设备，包括：磁体排列结构，该磁体排列结构沿纵向轴线延伸以用于产生磁场并且被配置为产生具有沿纵向轴线变化的至少第一径向磁场分量的磁场；以及磁传感器装置，其沿纵向轴线相对于磁体排列结构可移动地布置并且包括第一磁传感器和第二磁传感器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器设备及其操作方法


[0001]本公开涉及一种设备、特别是一种传感器设备。本公开还涉及一种用于这种设备的操作方法。

技术实现思路

[0002]优选实施例涉及一种设备、特别是传感器设备，包括：沿纵向轴线延伸的用于产生磁场的磁体排列结构，该磁体排列结构被配置为产生至少具有沿纵向轴线变化的第一径向磁场分量(例如，垂直于纵向轴线)的磁场；以及磁传感器装置，该磁传感器装置沿纵向轴线相对于磁体排列结构可移动地布置并且包括第一磁传感器(131)和第二磁传感器。这使得能够特别精确地确定沿纵向轴线变化的至少一个第一径向磁场分量。
[0003]在其他优选实施例中，该设备包括用于容纳磁体排列结构的支撑件。
[0004]在其他优选实施例中，支撑件形成为基本上中空的圆柱形状，其中优选地，磁体排列结构布置在支撑件的径向内侧。在另外的实施例中，还可以将磁体排列结构布置在支撑件的径向外侧。
[0005]在其他优选的实施例中，可选的支撑件也可以具有与示例性提及的中空圆柱形状不同的基本形状，例如长方体形状或带状形状(即，长度明显大于宽度和高度并且优选宽度和高度不同的长方体形)或棒状等。
[0006]在其他优选实施例中，磁体排列结构能够以静止的方式(即，固定地或以不可移动方式)布置，特别地可以附接到一个或所述支撑件和/或目标系统，其中，特别是传感器装置能够相对磁体排列结构移动，特别是至少沿纵向轴线相对于磁体排列结构移动。
[0007]在其他优选实施例中，传感器装置能够以静止的方式布置，特别是能够固定到目标系统或者被固定，其中，特别是磁体排列结构能够相对于传感器装置移动，特别是至少沿纵向轴线相对于传感器装置移动。
[0008]在其他优选实施例中，磁体排列结构是可移动的、特别是至少沿纵向轴线移动，其中，传感器装置也是相对于磁体排列结构可移动的、特别是至少沿纵向轴相对于磁体排列结构移动。
[0009]其他优选实施例涉及一种设备、特别是传感器设备，包括：具有纵向轴线的基本上中空的圆柱形支撑件；用于产生磁场的磁体排列结构，该磁体排列结构优选地布置在支撑件的径向内侧并沿纵向轴线延伸并且被配置为产生的磁场至少具有沿纵向轴线变化的第一径向磁场分量；以及磁传感器装置，该磁传感器装置优选地布置在磁体排列结构的径向内侧并且能够沿纵向轴线移动、特别是能够前后移动的并且包括第一磁传感器和第二磁传感器。
[0010]在其他优选实施例中，第一磁传感器具有第一传感器类型，其中，第二磁传感器具有与第一传感器类型不同的第二传感器类型。这为确定沿纵向轴线变化的至少一个第一径向磁场分量提供了进一步的自由度。
[0011]在其他优选实施例中，磁体排列结构被配置为所产生的磁场具有沿纵向轴线变化
的至少一个第一径向磁场分量并且具有优选垂直于第一径向磁场分量、沿纵向轴线变化的第二径向磁场分量。这有利地提供了两个径向磁场分量，特别是彼此垂直的两个径向磁场分量，它们沿着支撑件的纵向轴线变化并且因此有利地能够例如有效地确定传感器装置的位置。
[0012]在其他优选实施例中，第一径向磁场分量和/或第二径向磁场分量沿纵向轴线至少在某些区域中以正弦或余弦的方式变化。这使得能够特别精确地确定传感器装置的位置。
[0013]在其他优选实施例中，第一径向磁场分量和/或第二径向磁场分量沿纵向轴线(例如分别线性地、可选地还以不同的梯度)以非正弦或非余弦的方式变化。这也使得能够特别精确地确定传感器装置的位置。
[0014]在其他实施例中，第一径向磁场分量的至少一个(余弦)正弦曲线和第二径向磁场分量的非(余弦)正弦(例如线性)曲线的组合也是可以想到的。
[0015]在其他优选实施例中，第一径向磁场分量和/或第二径向磁场分量沿纵向轴线至少在某些区域中至少以近似线性的方式变化。
[0016]在其他优选实施例中，磁体排列结构布置在支撑件的径向内表面上，其中，特别是磁体排列结构覆盖支撑件的径向内表面的至少约40％、进一步特别是至少约90％并且特别优选至少约95％。
[0017]在其他优选实施例中，磁体排列结构包括可磁化或磁化的材料，其沿纵向轴线被磁化，特别是以不同的方式被磁化，以得到沿纵向轴线变化的第一径向磁场分量和/或第二径向磁场分量。
[0018]在其他优选实施例中，磁体排列结构包括具有大致带状的基本形状的至少一个磁性元件。例如，大致带状的基本形状可以具有大致矩形的横截面，该横截面具有长度和宽度，其中，宽度大于长度，特别是宽度至少是长度的两倍。
[0019]在其他优选实施例中，至少一个磁性元件以至少近似螺旋的方式沿着支撑件的一个径向内表面或所述径向内表面布置。
[0020]在其他优选实施例中，至少两个磁性元件以至少近似螺旋的方式沿着支撑件的一个径向内表面或所述径向内表面布置。
[0021]在其他优选实施例中，至少一个磁性元件被布置为至少近似平行于支撑件的纵向轴线。
[0022]在其他优选实施例中，至少两个磁性元件被布置为至少近似平行于支撑件的纵向轴线。
[0023]在其他优选实施例中，支撑件包括材料和/或具有材料的涂层，该材料具有的相对渗透率为约100或更高、特别是约1000或更高、进一步特别是约2000或更高。
[0024]在其他优选实施例中，第一磁传感器和第二磁传感器均布置在纵向轴线的区域中，特别是布置在纵向轴线上或在平行于纵向轴线的虚拟直线上。
[0025]在其他优选实施例中，第一磁传感器和第二磁传感器在纵向轴线上相继地布置。
[0026]在其他优选实施例中，第一磁传感器是磁转数计数器，其特别是被配置为确定磁传感器相对于至少一个第一径向磁场分量的相对旋转的整数倍数。
[0027]在其他优选实施例中，第二磁传感器是霍尔传感器，其特别是被配置为确定至少
一个第一径向磁场分量，其中进一步特别地，第二磁传感器被配置为确定第一径向磁场分量和第二径向磁场分量。
[0028]然而，在进一步的实施例中，也可以提供两个霍尔传感器类型的磁传感器。
[0029]在其他优选实施例中，还设置有评估单元，其被配置为评估第一磁传感器和第二磁传感器的输出信号。
[0030]在其他优选实施例中，评估单元被配置为确定相对于磁性元件和/或一个或所述支撑件的对应于纵向轴线的坐标的传感器装置的位置。
[0031]在其他优选实施例中，配置作为磁转数计数器的第一磁传感器具有以下配置(以下也称为“转数计数器类型1”)：至少一个传感器元件具有分层结构，能够在磁场移动经过传感器元件时在没有电源的情况下引起传感器元件中的磁化强度变化并存储多个这样的变化，其中，传感器元件包括设置有所述分层结构的螺旋形结构。
[0032]在其他优选实施例中，当磁场移动经过传感器元件时，在螺旋形结构中产生180度壁。在其他优选实施例中，螺旋形结构中可以收纳多个180度的壁。在其他优选实施例中，螺旋形结构的一端连接到表示为壁发生器的区域。在其他优选实施例中，壁发生器形成为近似圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)、特别是传感器设备，包括：沿着纵向轴线(112)延伸的用于产生磁场的磁体排列结构(120)，所述磁体排列结构(120)被配置为产生至少具有沿所述纵向轴线(112)变化的第一径向磁场分量(Bx)的所述磁场；以及磁传感器装置(130)，所述磁传感器装置(130)以沿所述纵向轴线(112)相对于所述磁体排列结构(120)能够移动的方式布置并且包括第一磁传感器(131)和第二磁传感器(132)。2.根据权利要求1所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)包括用于容纳所述磁体排列结构(120)的支撑件(110；2000)。3.根据权利要求2所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述支撑件(110)形成为基本上中空的圆柱形，并且其中，所述磁体排列结构(120)径向地布置在所述支撑件(110)的内侧。4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，a)所述磁体排列结构(120)能够以静止的方式布置，特别是能够附接到一个支撑件(110)或所述支撑件(110)和/或目标系统(2000)，并且其中，特别是所述传感器装置(130)能够相对于所述磁体排列结构(120)、特别是能够至少沿所述纵向轴线(112)移动(A1、A2)；或b)所述传感器装置(130)能够以静止的方式布置，特别是能够附接到目标系统(2000”)，并且其中，特别是所述磁体排列结构(120)能够相对于所述传感器装置(130)、特别是能够至少沿所述纵向轴线(112)移动(A1'、A2')；或c)所述磁体排列结构(120)能够特别是至少沿所述纵向轴线(112)移动，并且其中，所述传感器装置(130)也能够相对于所述磁体排列结构(120)、特别是至少沿所述纵向轴线(112)移动(A1、A2)。5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一磁传感器(131)具有第一传感器类型，并且其中，所述第二磁传感器(132)具有与所述第一传感器类型不同的第二传感器类型。6.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述磁体排列结构(120)被配置为产生的所述磁场具有沿所述纵向轴线(112)变化的至少一个所述第一径向磁场分量(Bx)并且具有优选地垂直于所述第一径向磁场分量(Bx)、沿所述纵向轴线(112)变化的第二径向磁场分量(By)。7.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一径向磁场分量(Bx)和/或所述第二径向磁场分量(By)沿所述纵向轴线(112)至少在某些区域中以正弦或余弦的方式变化。8.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一径向磁场分量(Bx)和/或所述第二径向磁场分量(By)沿所述纵向轴线(112)至少在某些区域中以非正弦或非余弦的方式变化。9.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一径向磁场分量(Bx)和/或所述第二径向磁场分量(By)沿所述纵向轴线(112)至少在某些区域中以至少近似线性的方式变化。10.根据权利要求3至9中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述磁体排列结构(120)布置在所述支撑件(110)的径向内表面(110a)上，其中，特别是所述磁体排列结构(120)覆盖所述支撑件(110)的所述径向内表面(110a)的至少
约40％、进一步特别是至少约90％并且特别优选地至少约95％。11.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述磁体排列结构(120)包括可磁化材料或磁化材料，所述可磁化材料或磁化材料沿所述纵向轴线(112)被磁化、特别是以不同的方式被磁化，以得到沿所述纵向轴线(112)变化的所述第一向磁场分量(Bx)和/或所述第二径向磁场分量(By)。12.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述磁体排列结构(120)包括具有大致带状的基本形状的至少一个磁性元件(122、124；122
’
)。13.根据权利要求12所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述至少一个磁性元件(122、124)以至少近似螺旋的方式沿着所述支撑物(110)的一个径向内表面(110a)或所述径向内表面(110a)布置。14.根据权利要求2至13中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述支撑件(110)包括材料和/或具有材料的涂层，所述材料具有的相对渗透率为约100或更高、特别是约1000或更高、进一步特别是约2000或更高。15.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一磁传感器(131)和所述第二磁传感器(132)均布置在所述纵向轴线(112)的区域中，特别是布置在所述纵向轴线(112)上或在平行于所述纵向轴线(112)的虚拟直线上。16.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一磁传感器(131)和所述第二磁传感器(132)相继地布置所述纵向轴线(112)上。17.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(100；100a；100b；100c；100d；100e；100f)，其中，所述第一磁传感器(131)是磁转数计数器，所述磁转数计数器特别是被配置为确定所述磁传感器(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩斯特，
申请(专利权)人：诺沃科技传感器无限公司，
类型：发明
国别省市：