【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于决定编码器磁体旋转角度的装置和方法。
技术介绍
1、用于非接触式、无触点、无接触测量编码器磁体的旋转角度的磁性或磁体旋转传感器在现有技术中是已知的。这些旋转传感器检测编码器磁体围绕其旋转轴的角度，其中编码器磁场优选地由旋转的永磁体产生。编码器磁体的旋转的这种检测是通过测量编码器磁体的磁场方向来完成的。这种磁场方向的测量是递增、增量或与时间相关的。
2、为了测量磁场的对齐、对准，在编码器磁体的磁场中安置、布置了一个或多个旋转或磁体传感器。在磁场中，这些旋转传感器检测了(这些)旋转传感器所在的位置上磁场向量的对准角度。这些旋转传感器通常由几个各种各样的传感器元件组成。作为单个传感器元件，例如使用霍尔传感器(hall sensor)、通道磁阻/隧道磁阻(tunnelmagnetoresistance,tmr)传感器、巨磁阻(giant magnetoresistance,gmr)传感器、各向异性磁阻(anisotropic magnetoresistance,amr)传感器及/或磁通门传感器(fluxgatesensor)来检测磁场的对准角度。
3、在通过霍尔传感器、tmr传感器、gmr传感器、amr传感器及/或磁通门传感器的磁场传感器的磁场对准角度的测量中，由于杂散磁场(通常也称为“干扰场”)的出现，测量质量的降低及/或磁场对准角度测量中的寄生效应可能会发生。举例而言，在现代机动车中，大量的高压或控制线路被铺设在有限空间中。强电磁场沿着这些线路产生，且这些强电磁场在测量磁场的对准角度时会
4、用于补偿霍尔传感器、xmr传感器及/或磁通门传感器中的这些干扰场的装置和方法是已知的。这些补偿的装置和方法通常是基于对磁场的x分量(bx)和y分量(by)的分别采集，以便对干扰场进行数学补偿。另一方面，这些xmr传感器仅检测一个方向的磁场向量。基于对磁场的x分量和y分量的分别采集的数学补偿对这些xmr传感器而言是不可能的。然而，这种补偿可以例如通过适当定向的多维霍尔传感器来实现。因此，用于补偿霍尔传感器、xmr传感器及/或磁通门传感器中的干扰场的解决方案在现有技术中是已知的。然而，这些解决方案在技术上很复杂，也需要相当大的安装或施工空间。
5、de 10 2014 109 693 a1描述了例如一种用于角度的非接触式、无触点、无接触测量的装置和方法。此装置包括具有多个极的永磁体，其中这些极的数量为四个或更多，且不能被三整除。在永磁体下方的平面中，至少三个第一横向霍尔传感器布置在圆形路径中。还描述了使用这些横向霍尔传感器计算旋转角度的方法。
技术实现思路
1、鉴于此
技术介绍
，提供了一种用于决定编码器磁体旋转角度的装置和方法。此装置包括编码器磁体以及大于或等于二的数量n个磁体传感器。编码器磁体绕旋转轴可旋转地布置，或者被布置为绕旋转轴旋转，或者可绕旋转轴转动以产生磁场。
2、此磁场包括多个平面平行磁场平面，其中这些平面平行磁场平面的表面法线与编码器磁体的旋转轴平行，且其中此磁场还包括多个布置于这些平面平行磁场平面的多个磁场向量。这些大于或等于二的数量n个磁体传感器布置于这些平面平行磁场平面的至少其中之一，其中第一磁场向量在第一磁体传感器的位置处具有第一角度，其中这些磁体传感器中的另外n-1个布置在磁场中的多个位置，这些位置的磁场向量具有多个对准角度，其满足方程式：其中1<i≤n。
3、通过此装置的配置，可以可靠地决定编码器磁体旋转角度。此外，此装置的配置使得在决定编码器磁体旋转角度时可以减少干扰变量的影响。举例而言，此装置的配置可以减少杂散磁场的影响。
4、在一方面，在此装置中，这些磁场向量的对准角度是根据旋转轴或围绕旋转轴测量的，此旋转轴被布置为与编码器磁体的旋转轴平行。此外，这些对准角度在这些平面平行磁场平面的其中一个中延伸。
5、通过此装置的配置，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，此装置的配置可以减少杂散磁场的影响。
6、在另一方面，此装置具有沿着恒定磁场强度的相应磁场向量布置的n个磁体传感器。
7、通过此装置的配置，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，此装置的配置可以减少杂散磁场的影响。
8、在再另一方面，在此装置中，这n个磁体传感器布置在这些平面平行磁场平面的单一平面中。
9、通过此装置的配置，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，此装置的配置可以减少杂散磁场的影响。此外，通过将这些磁体传感器布置在与平面平行的单一平面中，可以以高成本效益且机械稳定的方式布置这些磁体传感器，例如布置在单一基板上。
10、在另一方面，在此装置中，这n个磁体传感器布置在这些平面平行磁场平面的不同平面中。
11、通过此装置的配置，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，通过配置此装置，可以减少杂散磁场的影响。此外，通过将这些磁体传感器布置在不同平面中，可以让这些磁体传感器彼此布置得更靠近且/或部分重叠。这样可以省去安装空间。
12、在另一方面，这些磁体传感器布置在磁场中的多个位置，在编码器磁体沿其旋转的轴线旋转或公转全程时，这些位置上在基准座标系的x方向上的磁场向量的振幅的最大值等于磁场向量在基准座标系的y方向上的磁场向量的振幅的最大值。
13、通过此装置的配置，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。
14、在另一方面，这些磁体传感器包括隧道磁阻元件、巨磁阻元件、一维霍尔传感器元件、各向异性磁阻元件、以及磁通门元件中的至少两个。
15、通过此装置的配置，可以通过至少两个隧道磁阻元件、至少两个巨磁阻元件、至少两个一维霍尔传感器元件、至少两个各向异性磁阻元件或至少两个磁通门元件减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，通过配置此装置，可以减少杂散磁场的影响。此外，使用至少两个传感器元件，每个传感器元件作为磁场传感器，使得可以获得两个测量信号，这两个信号能够决定x方向和y方向上的磁场。
16、在再另一方面，此装置包括大于或等于三的数量n个磁体传感器，其中这些大于或等于三的数量n个磁体传感器分别包括隧道磁阻元件、巨磁阻元件、一维霍尔传感器、各向异性磁阻元件以及磁通门元件中的至少一个。
17、通过将装置配置为具有大于或等于三的数量n个磁体传感器，每个磁体传感器包括隧道磁阻元件、巨磁阻元件、一维霍尔传感器元件、各向异性磁阻元件以及磁通门元件的至少一个，可以减少在决定编码器磁体旋转角度时干扰变量的影响。举例而言，通过配置此装置，可以减少杂散磁场的影响。此外，使用至少三个磁体传感器，每个磁体传感器元件具有一个磁体传感器元件，使得可以获得至少三个测量信号，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种决定编码器磁体旋转角度(α)的装置(10)，其特征在于，其中所述装置(10)包括：
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
3.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
4.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
5.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
6.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
7.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
8.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中所述装置(10)包括：
9.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
10.一种建造用于决定编码器磁体旋转角度的装置(10)的方法(200)，其特征在于，其中所述方法(200)包括：
11.使用根据权利要求1的装置(10)或根据权利要求10建造的决定编码器磁体旋转角度的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)使用n个磁体传感器(MS1、…、MSn)决定编码器磁体(15)的编码器
12.一种决定编码器磁体旋转角度(α)的装置(10)，其特征在于，其中所述装置包括：
13.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
14.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
15.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
16.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
17.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
18.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，其中
19.一种用于决定编码器磁体(15)绕旋转轴(A1)的编码器磁体旋转角度(α)的方法(100)，其特征在于，所述方法包括：
20.使用根据权利要求12的装置(10)或根据权利要求19的方法(100)，其特征在于，通过n个磁阻元件(MS1、…、MSn)决定编码器磁体(15)的编码器磁体旋转角度(α)。
...【技术特征摘要】
1.一种决定编码器磁体旋转角度(α)的装置(10)，其特征在于，其中所述装置(10)包括：
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
3.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
4.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
5.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
6.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
7.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
8.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中所述装置(10)包括：
9.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，其中
10.一种建造用于决定编码器磁体旋转角度的装置(10)的方法(200)，其特征在于，其中所述方法(200)包括：
11.使用根据权利要求1的装置(10)或根据权利要求10建造的决定编码器磁体旋转角度的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)使用n个磁体...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·弗兰克，T·考夫曼，J·古特曼，
申请(专利权)人：TDK迈克纳斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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