【技术实现步骤摘要】
确定旋转轴半轴部之间的相对角位置的传感器装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于确定旋转轴(例如旋转电机驱动轴)的半轴部之间的相对角位置的传感器装置。本专利技术还涉及一种用于确定这种旋转轴的半轴部之间的相对角位置的方法。
技术介绍
[0002]用于确定旋转移动或线性移动的位置指示器的(角)位置的传感器装置通常是已知的，由正弦和余弦形状变化的原始传感器信号表示所要获得的位置信息。可能的实施方式包括例如在空间的适当位置测量永磁体的磁感应场的磁场分量。可以通过对测量的正弦和余弦形状的传感器信号值应用反正切来获得搜索的位置信息。这些先决条件严重地限制了传感器元件和位置指示器的可能布置，并且特别在它们的生产中或传感器芯片和位置指示器的相对定位中需要高精度。
[0003]这些方法的根本问题在于位置指示器和传感器芯片的非理想布置导致原始信号的失真，即这些原始信号不再具有纯正弦和余弦形状，从而导致位置的不准确确定。
[0004]此外，在许多情况下，位置测量装置响应于外部场，例如由载流导体产生的磁场、其他/相邻磁性部件的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种传感器装置(1)，用于确定旋转轴、特别是旋转电机驱动轴的第一半轴部(2)和第二半轴部(3)之间的相对角位置所述传感器装置(1)包括：具有空间上不同的磁周期的第一磁结构(4)和第二磁结构(5)，其中所述第一磁结构(4)安装在所述第一半轴部(2)上，所述第二磁结构(5)安装在所述第二半轴部(3)上，使得由所述第一磁结构(4)和所述第二磁结构(5)产生和/或影响的相应叠加磁场，相对于所述旋转轴的旋转运动(6)固定安装的至少四个传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)，使得由所述第一磁结构(4)和所述第二磁结构(5)产生和/或影响的所述叠加磁场可被至少四个固定传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)中的每一个检测到，以及电子评估电路(7)，其被配置成从所述至少四个传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)中的每一个接收对应于所检测的所述叠加磁场的测量值(q)，以便根据从所述至少四个传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)接收的所述测量值(q)确定所述相对角位置2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述旋转轴包括扭转部分(8)，所述扭转部分将两个半轴部(2，3)弹性地互连以用于扭矩传递。3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述评估电路(7)还被配置为根据从所述至少四个传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)接收的所述测量值(q)来确定所述旋转轴相对于预定旋转参考位置的绝对角位置4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，相对于所述旋转轴的旋转运动(6)固定安装的所述至少四个传感器(HE1、HE2、HE3、HE4)相对于所述旋转运动(6)限定至少一条虚拟感测线(9)，并且其中由所述第一磁结构(4)沿着所述至少一条虚拟感测线(9)产生和/或影响的磁场的傅立叶级数包含至少第一最大谐波，并且由所述第二磁结构(5)沿着所述至少一条虚拟感测线(9)产生和/或影响的磁场的傅立叶级数包含不同于所述第一最大谐波的至少第二最大谐波。5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述评估电路(7)还被配置成基于所接收的测量值(q)与预定信号模型矩阵(M)之间的乘积来确定相对角位置或扭矩(T)、或绝对角位置所述预定信号模型矩阵(M)分别表示传感器装置(1)对相对角位置扭矩(T)和绝对角位置的测量过程。6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述评估电路(7)还被配置成基于所接收的测量值(q)与预定系数矩阵(E)之间的乘积来确定误差信号(ε)，所述预定系数矩阵表示所述确定的相对角位置或扭矩(T)或绝对角位置或其任意组合的误差。7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中，所述评估电路(7)还被配置成接收至少五个传感器信号，并通过计算所述传感器信号不受外部磁场影响的子空间来确定所述相对角位置或所述扭矩(T)、或所述绝对角位置或其任意组合。8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，...
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