传感器装置和所属的制造和操作方法制造方法及图纸

一种传感器装置包括第一定子对，其由第一铁磁定子和第二铁磁定子组成。传感器装置还包括第二定子对，其由第二铁磁定子和第三铁磁定子组成。传感器装置还包括多极磁体，该多极磁体可以相对于两个定子对旋转，其中通过多极磁体相对于定子对的旋转感应出磁场。传感器装置还包括第一磁场传感器，其设计用于输出第一传感器信号。传感器装置还包括第二磁场传感器，其设计用于输出第二传感器信号。传感器装置还包括磁通集中器，其设计用于将感应磁场集中在第一磁场传感器的位置和第二磁场传感器的位置处。磁通集中器和两个磁场传感器被布置使得：在形成两个传感器信号之差或之和时，补偿与旋转无关的杂散磁场对两个传感器信号的影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
传感器装置和所属的制造和操作方法


[0001]本公开涉及传感器装置。此外，本公开涉及用于操作和用于制造传感器装置的方法。

技术介绍

[0002]传感器装置可用于各种技术应用。例如，EPS(电子助力转向) 系统可以使用扭矩传感器。在某些环境中，可能会出现杂散磁场，这会不期望地影响和伪造传感器装置的测量结果。传感器装置的制造者和开发者不断努力改进他们的产品和所属的方法。特别地，可能需要提供尽管发生杂散磁场但仍可靠且准确地工作的传感器装置和所属的操作和制造方法。

技术实现思路

[0003]各个方面涉及一种传感器装置。该传感器装置包括第一定子对，其由第一铁磁定子和第二铁磁定子组成。传感器装置还包括第二定子对，其由第二铁磁定子和第三铁磁定子组成。传感器装置还包括多极磁体，该多极磁体可以相对于两个定子对旋转，其中通过多极磁体相对于定子对的旋转感应出磁场。传感器装置还包括第一磁场传感器，其设计用于输出第一传感器信号。传感器装置还包括第二磁场传感器，其设计用于输出第二传感器信号。传感器装置还包括磁通集中器，其设计用于将感应磁场集中在第一磁场传感器的位置和第二磁场传感器的位置处。磁通集中器和两个磁场传感器被布置使得：在形成两个传感器信号之差或之和时，补偿与旋转无关的杂散磁场对两个传感器信号的影响。
[0004]各个方面涉及一种传感器装置。该传感器装置包括第一定子对，其由第一铁磁定子和第二铁磁定子组成。传感器装置还包括第二定子对，其由第二铁磁定子和第三铁磁定子组成。传感器装置还包括多极磁体，该多极磁体可以相对于两个定子对旋转，其中通过多极磁体相对于定子对的旋转感应出磁场。传感器装置还包括磁场传感器，其被设计用于输出传感器信号。传感器装置还包括磁通集中器，其设计用于将感应磁场集中在磁场传感器的位置处。在多极磁体相对于定子对旋转时，通过磁通集中器和第一定子对形成第一磁回路，并且通过磁通集中器和第二定子对形成第二磁回路。磁通集中器和磁场传感器被布置使得：在两个磁回路耦合时，补偿与旋转无关的杂散磁场对传感器信号的影响。
[0005]各个方面涉及一种方法。该方法包括使多极磁体相对于第一定子对和第二定子对旋转，其中磁场被感应出。该方法还包括通过磁通集中器将感应磁场集中在第一磁场传感器的位置和第二磁场传感器的位置处。该方法还包括通过第一磁场传感器输出第一传感器信号并且通过第二磁场传感器输出第二传感器信号。磁通集中器和两个磁场传感器被布置使得：在形成两个传感器信号之差或之和时，补偿与旋转无关的杂散磁场对两个传感器信号的影响。
[0006]各个方面涉及一种用于制造传感器装置的方法。该方法包括提供第一定子对和第二定子对。该方法还包括提供可相对于两个定子对旋转的多极磁体，其中通过多极磁体相
对于定子对的旋转感应出磁场。该方法还包括提供第一磁场传感器，其被设置用于输出第一传感器信号。该方法还包括提供第二磁场传感器，该第二磁场传感器被设置用于输出第二传感器信号。该方法还包括提供磁通集中器，该磁通集中器被设置用于将感应磁场集中在第一磁场传感器的位置和第二磁场传感器的位置处。磁通集中器和两个磁场传感器被布置使得：在形成两个传感器信号之差或之和时，补偿与旋转无关的杂散磁场对两个传感器信号的影响。
附图说明
[0007]下面参考附图更详细地解释根据本公开的传感器装置和相关的制造和操作方法。相同的附图标记可以表示相同的组件。
[0008]图1A、图1B、图1C和图1D分别示出了传感器装置100的结构。
[0009]图2显示了传感器装置200的透视图。
[0010]图3示出了由杂散磁场引起的传感器装置的输出信号偏移。
[0011]图4包括图4A至图4E，其示出了根据本公开的传感器装置400 的不同视图。
[0012]图5示意性地示出了形成在传感器装置400中的磁回路。
[0013]图6示出了传感器装置400的输出信号。
[0014]图7示意性地示出了在杂散磁场的影响下在传感器装置400中形成的磁回路。
[0015]图8示出了由杂散磁场引起的传感器装置400的输出信号的偏移。
[0016]图9示出了由杂散磁场引起的磁场测量中的误差。
[0017]图10示出了由杂散磁场引起的扭转角测量中的误差。
[0018]图11包括图11A和图11B，其示出了根据本公开的传感器装置 1100的不同视图。
[0019]图12包括图12A至图12F，其示出了根据本公开的传感器装置 1200的不同视图。
[0020]图13示意性地示出了形成在传感器装置1200中的磁回路。
[0021]图14示出了传感器装置1200的输出信号。
[0022]图15示意性地示出了在杂散磁场的影响下在传感器装置1200中形成的磁回路。
[0023]图16示意性地示出了在杂散磁场的影响下形成在传感器装置 1200中的磁回路和所属的磁通。
[0024]图17示出了在杂散磁场的影响下传感器装置1200的输出信号。
[0025]图18示出了根据本公开的传感器装置1800的透视图。
[0026]图19示意性地示出了形成在传感器装置1800中的磁回路。
[0027]图20示出了在杂散磁场的影响下传感器装置1800的输出信号。
[0028]图21显示了根据本公开的用于操作传感器装置的方法的流程图。
[0029]图22显示了用于制造根据本公开的传感器装置的方法的流程图。
具体实施方式
[0030]图1A到图1D示出了如图1D所示的传感器装置100的结构和部件。图1A示出了通过扭杆4相互连接的第一转轴2A和第二转轴2B。如下所述，针对扭杆4可以存在扭矩传感器，该扭矩传感器可以被设置用于测量第一转轴2A和第二转轴2B之间的扭转角。在一个示例中，转轴2A和2B可以是转向柱的一部分或与其机械地耦联。这里，第一转轴2A可以是从方向盘
延伸至扭矩传感器的输入轴，第二转轴 2B可以是从扭矩传感器延伸至转向轴联轴器的输出轴。
[0031]针对扭杆4存在的扭矩传感器可以具有转子和定子。图1B示出了环形多极磁体6形式的转子，其可以具有大量交替的磁北极和磁南极。转子或多极磁体6可以固定在第一转轴2A上、或者相对于其是抗扭的。
[0032]图1C示出了由一个定子对8组成的定子。该定子对8可以由第一铁磁定子10A和第二铁磁定子10B组成。该定子对8可以固定在第二转轴2B上、或者相对于其是抗扭的。
[0033]图1D示出了传感器装置100，除了先前描述的部件之外，它还可以具有磁通集中器12和磁场传感器14。磁场传感器14例如可以是 (尤其是非接触式的)霍尔传感器，其被设置用于检测磁场并且输出相关的测量信号。在这种情况下，输出信号尤其可以与检测到的磁场成正比。磁通集中器12可以被设置用于将磁场集中在磁场传感器14 的位置处。图1D中通过箭头指示出具有磁场传感器14的磁通集中器 12如何能够从上方围绕定子和转子布置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器装置，包括：第一定子对，由铁磁的第一定子和铁磁的第二定子组成；第二定子对，由铁磁的所述第二定子和铁磁的第三定子组成；多极磁体，所述多极磁体能相对于两个所述定子对旋转，其中通过所述多极磁体相对于所述定子对的旋转而感应出磁场；第一磁场传感器，所述第一磁场传感器被设置用于输出第一传感器信号；第二磁场传感器，所述第二磁场传感器被设置用于输出第二传感器信号；以及磁通集中器，所述磁通集中器被设置用于将感应磁场集中在所述第一磁场传感器的位置和所述第二磁场传感器的位置处，其中所述磁通集中器和所述两个磁场传感器被布置使得：在形成两个所述传感器信号之差或之和时，补偿与旋转无关的杂散磁场对两个所述传感器信号的影响。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述磁通集中器和两个所述磁场传感器被布置使得所述第一传感器信号和所述第二传感器信号彼此反相。3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中：所述定子中的每个定子是环形的并且具有多个齿，并且每个定子对的所述定子相对置地布置，并且相对置的所述定子的齿彼此啮合。4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述多极磁体是环形的并且具有多个交替的磁北极和磁南极。5.根据权利要求3和4所述的传感器装置，其中，在所述多极磁体的非扭转状态下，所述定子的每个齿具有距所述多极磁体的所述磁北极和所述磁南极相等的距离。6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中：所述多极磁体固定在第一转轴上，所述第一定子对和所述第二定子对固定在第二转轴上，以及所述第一转轴和所述第二转轴通过扭杆彼此连接。7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中，所述传感器装置被设置用于基于形成两个所述传感器信号之差或之和来确定以下至少一项：所述第一转轴与所述第二转轴之间的扭转角，或施加到所述第一转轴上的扭矩。8.根据权利要求6或7所述的传感器装置，其中，所述第一转轴与车辆的转向柱机械地耦联，并且所述多极磁体的旋转基于所述转向柱的旋转。9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述传感器装置被设置用于电助力转向。10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中：所述磁通集中器具有与所述第一定子耦联的第一部段、与所述第二定子耦联的第二部段和与所述第三定子耦联的第三部段，三个所述部段中的每个部段都平行于所述多极磁体的旋转轴线延伸，所述第一磁场传感器布置在所述第一部段与所述第二部段之间，所述第二磁场传感器布置在所述第二部段与所述第三部段之间，并且所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别在垂直于所述多极磁体的旋转轴线的方向上灵敏。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器装置，其中：所述磁通集中器具有与所述第一定子和所述第三定子耦联的第一部段以及与所述第二定子耦联的第二部段，两个所述部段中的每个部段都平行于所述多极磁体的旋转轴线延伸，所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别布置在所述第一部段与所述第二部段之间，并且所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别在垂直于所述多极磁体的旋转轴线的方向上灵敏。12.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器装置，其中：所述磁通集中器具有与所述第一定子耦联的第一部段、与所述第二定子耦联的第二部段、与所述第二定子耦联的第三部段、和与所述第三定子耦联的第四部段，四个所述部段中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：