DE102009026428B4 - Alignment method and alignment device - Google Patents

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Abstract

Abgleichverfahren zum Abgleich der Orientierung eines Magnetelements (10, 110) relativ zu einem Magnetsensor, mit dem Schritten:- Vorsehen des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120);- Positionieren des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) gemäß einer vorgegebenen Sollorientierung (O) relativ zueinander;- Erfassen eines Versatzes (v) zwischen dem Magnetelement und dem Magnetsensor während das Magnetelement (10, 110) und der Magnetsensor positioniert ist;- Magnetisieren des Magnetelements (10, 110) durch Vorsehen eines Magnetfelds (B), das das Magnetelement (10, 110) dauerhaft mit einer Magnetisierungsstruktur versieht, die der Sollorientierung (O) entspricht und den Versatz (v) berücksichtigt; und- Montieren des Magnetelements (10, 110) gemäß der Sollorientierung (O) in einer Anwendungsumgebung (140) des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) nach dem Magnetisieren.Adjustment method for adjusting the orientation of a magnetic element (10, 110) relative to a magnetic sensor, comprising the steps of: - providing the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120); - positioning the magnetic element (10, 110) and the Magnetic sensor (20, 120) according to a predetermined target orientation (O) relative to one another; - Detection of an offset (v) between the magnetic element and the magnetic sensor while the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor are positioned; - Magnetizing the magnetic element (10, 110) by providing a magnetic field (B) which permanently provides the magnetic element (10, 110) with a magnetization structure which corresponds to the target orientation (O) and takes the offset (v) into account; and- assembling the magnetic element (10, 110) according to the target orientation (O) in an application environment (140) of the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) after magnetization.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von elektrischen Positionssensoren. Neben optischen und auf Wirbelstrom basierenden Positionssensoren sind Sensoren bekannt, die durch Abtasten eines Magnetfelds eine Position ermitteln.The invention is based on electrical position sensors. In addition to optical position sensors and position sensors based on eddy currents, sensors are known which determine a position by scanning a magnetic field.

Derartige Magnetsensoren erfassen ein Magnetfeld eines Magnetelements, das auf den Sensor wirkt. Der Sensor umfasst ein Hall-Element, dessen Widerstand oder Spannung aufgrund der Lorentzkraft, die auf Ladungsträger innerhalb des Hall-Elements wirkt, die magnetische Flussdichte erfasst, die das Hall-Element durchdringt. Dadurch kann die Position eines Magnetelements relativ zum Sensor über die Flussdichte des Magnetelements am Ort des Hall-Elements erfasst werden. Dieser Wirkmechanismus wird in zahlreichen Anwendungen verwendet, beispielsweise bei der Erfassung von Drehbewegungen oder translatorischen Bewegungen.Such magnetic sensors detect a magnetic field of a magnetic element that acts on the sensor. The sensor comprises a Hall element, the resistance or voltage of which, due to the Lorentz force acting on charge carriers within the Hall element, detects the magnetic flux density that penetrates the Hall element. As a result, the position of a magnetic element relative to the sensor can be detected via the flux density of the magnetic element at the location of the Hall element. This mechanism of action is used in numerous applications, for example when detecting rotary or translational movements.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Erfassung von diskreten Positionen; d.h., ob sich ein Magnetelement an einer Position befindet, oder nicht. Gemäß einem besonderen Anwendungsgebiet der Erfindung wird der Sensor verwendet, um zu ermitteln, in welcher Orientierung sich ein Magnetelement befindet, d.h. in welcher Position einer Vielzahl von verschiedenen diskreten Positionen sich ein Magnetelement befindet.The field of application of the invention is the detection of discrete positions; i.e., whether a magnetic element is in one position or not. According to a particular field of application of the invention, the sensor is used to determine the orientation in which a magnetic element is, i. in which position of a plurality of different discrete positions a magnetic element is located.

Sowohl das Hall-Element des Sensors als auch das Magnetelement, das von dem Sensor erfasst wird, sind nicht unmittelbar auf zwei Körpern befestigt, die sich relativ zueinander bewegen, sondern sind über Kapselungen, Gehäuse, Leiterplatten und Führungselemente, die wiederum an den Leiterplatten angebracht sind, an den beiden zueinander beweglichen Körpern befestigt, deren Relativposition zueinander erfasst werden soll.Both the Hall element of the sensor and the magnetic element that is detected by the sensor are not directly attached to two bodies that move relative to one another, but are attached via encapsulations, housings, circuit boards and guide elements, which in turn are attached to the circuit boards are attached to the two mutually movable bodies, the relative position of which is to be detected.

Es ergibt sich somit eine Toleranzkette zwischen der exakten Position und der tatsächlichen Position des Hall-Element, unter anderem durch fertigungsbedingte Positionstoleranzen, die durch die Anordnung des Hall-Elements auf einem Stanzgitter, der Kapselung des Hall-Elements, zusammen mit dem Stanzgitter in Form eines Chip-Gehäuses, der Montage des Chips auf der Leiterplatte und der Befestigung der Leiterplatte an dem tatsächlichen Einsatzort des Sensors. In gleicher Weise ergibt sich eine zusätzliche Toleranzkette durch die Anordnung des Magnetelements (d.h. Magnetmaterials) an dem zugehörigen Einsatzort, insbesondere durch die Anordnung des Magnetelements in ein Gehäuse, beispielsweise durch Kapselung mittels Spritzguss-Kunststoff, durch die Anordnung des gekapselten Magnetelements an ein Befestigungs- oder Führungselement, und durch die Montage dieses Führungselements an dem zugehörigen präzisen Einsatzort.This results in a chain of tolerances between the exact position and the actual position of the Hall element, among other things due to production-related position tolerances, which are shaped by the arrangement of the Hall element on a stamped grid, the encapsulation of the Hall element, together with the stamped grid a chip housing, the assembly of the chip on the circuit board and the fastening of the circuit board at the actual location of the sensor. In the same way, there is an additional chain of tolerances through the arrangement of the magnetic element (ie magnetic material) at the associated location, in particular through the arrangement of the magnetic element in a housing, for example through encapsulation using injection-molded plastic, through the arrangement of the encapsulated magnetic element on a fastening or guide element, and by mounting this guide element at the associated precise location.

Insbesondere bei der Verwendung im Automobilbereich, beispielsweise bei der Getriebetechnik, ist eine äußerst präzise Positionsmessung notwendig, die mit der oben beschriebenen Anordnung nur erreicht werden kann, wenn sehr kostenintensive hochpräzise Bauelemente verwendet werden, oder wenn ein aufwändiger und kostenintensiver mechanischer Justierungsschritt nach der Montage des Sensors und des Magnetelements durchgeführt wird. Ein derartiger Justierungsschritt stellt zudem eine weitere Fehlerquelle dar und ist gegebenenfalls mit einer Justierungsmechanik verknüpft, die bei Erschütterungen durch Verrutschen des jeweiligen Bauelements einen systematischen Fehler erzeugt.Particularly when used in the automotive sector, for example in transmission technology, an extremely precise position measurement is necessary, which can only be achieved with the arrangement described above if very cost-intensive, high-precision components are used, or if a complex and cost-intensive mechanical adjustment step after the assembly of the Sensor and the magnetic element is carried out. Such an adjustment step also represents a further source of error and is possibly linked to an adjustment mechanism that generates a systematic error in the event of vibrations due to the respective component slipping.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die die präzise und gleichzeitig kostengünstige Anordnung von Magnetfeld-Positionssensoren erlauben.It is therefore an object of the invention to provide a device and a method which allow the precise and at the same time inexpensive arrangement of magnetic field position sensors.

Aus der US 5 644 225 A ist ein Kalibrierverfahren für einen Drehwinkelpositionssensor bekannt, bei dem eine Spule in zwei Winkelstellungen mit einem definierten Strom beauschlagt wird.From the U.S. 5,644,225 A A calibration method for a rotary angle position sensor is known in which a coil is subjected to a defined current in two angular positions.

Aus der DE 10 2007 044 485 A1 ist ein Magnetfeldsensor mit einem Sensorelement, das aus einer einzigen Kurzschlusswicklung besteht, bekannt.From the DE 10 2007 044 485 A1 a magnetic field sensor with a sensor element consisting of a single short-circuit winding is known.

Aus der DE 101 23 513 A1 ist eine Magnetsteuereinheit für magnetoresistive Drehwinkelsensoren mit einem mehrpolig axial magnetisierten Permanentmagneten bekannt.From the DE 101 23 513 A1 a magnet control unit for magnetoresistive angle sensors with a multi-pole axially magnetized permanent magnet is known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung ermöglicht den Einsatz von preiswerten Bauelementen ohne besondere Toleranzvorgaben und eine einfache Anordnung der Sensorkomponenten innerhalb eines Herstellungsprozesses ohne aufwändige Justierungsschritte. Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren einen Herstellungsprozess mit einem Abgleichschritt, der ohne hochgenaue Messungen auskommt und gleichzeitig sämtliche fertigungsbedingte Toleranzen der Abmaße des Magnetsensors und des zugehörigen Magnetelements ausklammert. Dadurch ermöglicht die Erfindung den Einsatz von Bauelementen, die keinen besonderen Toleranzvorgaben entsprechen, bei hochgenauen und kritischen Anwendungen wie im Getriebebereich, beispielsweise zur Erfassung der Getriebestellung eines Kfz-Antriebsstrangs, insbesondere der Stellung eines Hebels zu Wahl der Getriebestellung.The invention enables the use of inexpensive components without special tolerance specifications and a simple arrangement of the sensor components within a manufacturing process without complex adjustment steps. In particular, the device according to the invention and the method according to the invention allow a manufacturing process with a calibration step that does not require highly accurate measurements and at the same time excludes all manufacturing-related tolerances of the dimensions of the magnetic sensor and the associated magnetic element. As a result, the invention enables the use of components that do not correspond to any special tolerance specifications in highly precise and critical applications such as in the transmission sector, for example for detecting the transmission position of a motor vehicle drive train, in particular the position of a lever for selecting the transmission position.

Insbesondere ist die Erfindung geeignet zum Einsatz bei der Positionierung von diskreten Positionssensoren, bei denen eine oder mehrere diskrete Positionen vorgegeben sind und bei denen erfasst wird, wenn sich ein Magnetelement exakt über dieser Position oder über einer dieser diskreten Positionen befindet.In particular, the invention is suitable for use in the positioning of discrete position sensors in which one or more discrete positions are specified and in which it is detected when a magnetic element is located exactly above this position or above one of these discrete positions.

Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept liegt darin, zunächst Magnetelement und zugehörigen Sensor so weit wie möglich in der Anwendungsumgebung anzuordnen und erst nach dieser Paarung des Magnetelements mit dem Magnetsensor das Magnetelement gemäß der gewünschten Magnetisierungsstruktur zu magnetisieren. Gemäß der Erfindung wird zunächst der Magnetsensor an seinem späteren Anwendungsort, d.h. in seiner späteren Anwendungsumgebung, fest montiert. Gleichermaßen wird das Magnetelement in der Anwendungsumgebung positioniert, jedoch ohne feste sondern nur mittels einer vorübergehenden Montage bzw. Anordnung. Vorzugsweise wird das Magnetelement an einem Anschlag oder gemäß einer Markierung an der Anwendungsumgebung befestigt.The concept on which the invention is based is to initially arrange the magnetic element and associated sensor as far as possible in the application environment and only after this pairing of the magnetic element with the magnetic sensor, to magnetize the magnetic element according to the desired magnetization structure. According to the invention, the magnetic sensor is first used in its later application location, i. in its later application environment, permanently mounted. Likewise, the magnetic element is positioned in the application environment, but without a fixed but only by means of a temporary assembly or arrangement. The magnetic element is preferably attached to a stop or to the environment of use in accordance with a marking.

Die Anwendungsumgebung, beispielsweise zwei gegeneinander bewegliche Körper, beispielsweise eines Getriebes, werden gemäß einer vorgegebenen Sollorientierung relativ zueinander orientiert. Damit werden Magnetelement und Magnetsensor ebenfalls gemäß dieser Sollorientierung relativ zueinander positioniert. Die Sollorientierung entspricht beispielsweise einer bestimmten, exakten Getriebestellung oder Stellung eines Getriebe-Wahlhebels, die der Sensor später in der Anwendung mittels des Magnetelements erfassen soll. In dieser Positionierung wird ein (äußerer) Versatz zwischen dem Magnetelement und dem Magnetsensor bzw. deren räumliche Position zueinander erfasst. Insbesondere wird ein Versatz, d.h. eine Relativposition, zwischen Führungen oder Befestigungselementen des Sensors und des unmagnetisierten Magnetelements erfasst. Hierbei können insbesondere Markierungen oder Kanten des Magnetelements und des Magnetsensors verwendet werden, oder auch Leiterplatten, auf denen diese befestigt sind, oder ebenso Führungselemente oder Befestigungsmittel wie Zapfen, die bereits fest mit dem Magnetelement bzw. mit dem Magnetsensor verbunden sind. Dadurch überspannt die Aneinanderreihung von Befestigungs- und Gehäusemerkmalen die gesamte Toleranzkette zwischen innerem Hall-Element und äußerem (körperlichem) Magnetsensormerkmal bzw. gesamte Toleranzkette zwischen innerem Magnetwerkstoff und äußerem Magnetelementmerkmal.The application environment, for example two bodies that can move relative to one another, for example a gearbox, are oriented relative to one another according to a predetermined target orientation. In this way, the magnetic element and the magnetic sensor are also positioned relative to one another in accordance with this target orientation. The target orientation corresponds, for example, to a specific, exact gear position or position of a gear selector lever, which the sensor is to detect later in the application by means of the magnetic element. In this positioning, an (external) offset between the magnetic element and the magnetic sensor or their spatial position relative to one another is detected. In particular, an offset, i.e. a relative position detected between guides or fastening elements of the sensor and the unmagnetized magnetic element. In particular, markings or edges of the magnetic element and the magnetic sensor can be used, or printed circuit boards on which they are attached, or also guide elements or fastening means such as pegs that are already firmly connected to the magnetic element or to the magnetic sensor. As a result, the stringing together of fastening and housing features spans the entire chain of tolerances between the inner Hall element and the outer (physical) magnetic sensor feature or the entire chain of tolerance between the inner magnetic material and the outer magnetic element feature.

Somit werden bereits vorgefertigte Magnetelemente und Magnetsensoren inklusive der zugehörigen Herstellungstoleranzen verwendet. Erfindungsgemäß wird der Versatz zwischen Magnetelement und Magnetsensor bzw. zwischen deren äußeren Abmaßen oder anderen äußeren Strukturmerkmalen in Form der konkreten räumlichen Anordnung von Magnetfeld und Magnetsensor zueinander erfasst, um diesen bei der folgenden Magnetisierung wiederzugeben. Da gemäß zahlreicher Ausführungsformen der Erfindung das Magnetelement außerhalb der Anwendungsumgebung und nach dem Erfassen des Versatzes magnetisiert wird, muss der Versatz wiedergegeben werden, so dass das Magnetelement mit einer Magnetisierungsstruktur versehen wird, die derjenigen Struktur entspricht, welche das Magnetelement bei optimaler Orientierung zum Magnetsensor in der Sollorientierung haben sollte.This means that prefabricated magnetic elements and magnetic sensors, including the associated manufacturing tolerances, are used. According to the invention, the offset between the magnetic element and the magnetic sensor or between their external dimensions or other external structural features is recorded in the form of the specific spatial arrangement of the magnetic field and the magnetic sensor with respect to one another, in order to reproduce this in the subsequent magnetization. Since, according to numerous embodiments of the invention, the magnetic element is magnetized outside of the application environment and after the offset has been detected, the offset must be reproduced so that the magnetic element is provided with a magnetization structure that corresponds to the structure which the magnetic element in optimal orientation to the magnetic sensor in should have target orientation.

Die Sollorientierung entspricht hierbei der magnetischen Flussdichte innerhalb des Magnetsensors bzw. dem Signal, das der Magnetsensor in der entsprechend ausgerichteten Anwendungsumgebung abgeben sollte. Der Versatz, zusammen mit der Sollorientierung, ersetzt hierbei die konkrete Anordnung des Magnetsensors zum Magnetelement während dem Magnetisieren des Magnetelements. Der Ersatz der konkreten Anordnung ist notwendig, da der Magnetsensor bereits in der Anwendung in seiner Endlage montiert ist und das Magnetelement in zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung nicht korrekt magnetisiert werden kann, wenn es sich in seiner Endposition und in Sollorientierung zum Magnetsensor befindet. Die Schwierigkeit bei der Magnetisierung des Magnetelements direkt vor Ort liegt darin, dass üblicherweise die Anwendungsumgebung es nicht zulässt, dass eine Magnetisierungseinrichtung ohne weiteres korrekt am Magnetelement angeordnet werden kann, um dieses zu magnetisieren. Daher wird erfindungsgemäß der Magnetsensor vorzugsweise bereits fest in der Anwendungsumgebung orientiert, das Magnetelement (lösbar) in der Anwendungsumgebung befestigt, um daraufhin diese beiden gemäß einer Sollorientierung zueinander zu positionieren. Um zum einen die Magnetisierungsstruktur in dem Magnetelement außerhalb der Anwendungsumgebung korrekt vorzusehen und um das Magnetelement wieder in der ursprünglichen Lage in der Anwendungsumgebung montieren zu können, wird der Versatz erfasst, der zwischen dem (äußeren) Magnetelement und dem (äußeren) Magnetsensor besteht. Der Versatz ermöglicht somit den Transfer des Magnetelements von der späteren Endlage zum Magnetisierungsort, die korrekte Positionierung der Magnetisierungsstruktur des Magnetelements und den korrekten Rücktransfer vom Magnetisierungsort zur (ursprünglichen) Endlage des Magnetelements in der Anwendungsumgebung. Das Erfassen des Versatzes, um das Magnetelement von der Anwendungsumgebung zum Magnetisierungsort hin- und rückzutransferieren, kann mit einer Schablone verglichen werden, die zunächst gemäß einer Sollorientierung von Körpern erstellt wird, woraufhin sich die Körper trennen lassen und darauf folgend wieder gemäß der Schablone zusammensetzen lassen, ohne dass Fehler in der Orientierung zwischen den einzelnen Körpern entstehen. Mit dieser Schablone lassen sich die Toleranzketten des Magnetsensors und des Magnetelements umgehen.The target orientation corresponds to the magnetic flux density within the magnetic sensor or the signal that the magnetic sensor should emit in the appropriately oriented application environment. The offset, together with the target orientation, replaces the specific arrangement of the magnetic sensor in relation to the magnetic element while the magnetic element is being magnetized. The replacement of the specific arrangement is necessary because the magnetic sensor is already installed in its end position and the magnetic element in numerous embodiments of the invention cannot be correctly magnetized if it is in its end position and in the desired orientation to the magnetic sensor. The difficulty in magnetizing the magnetic element directly on site is that the application environment usually does not allow a magnetizing device to be easily arranged correctly on the magnetic element in order to magnetize it. Therefore, according to the invention, the magnetic sensor is preferably already firmly oriented in the application environment, the magnetic element is (detachably) fastened in the application environment in order to then position these two according to a target orientation to one another. On the one hand, in order to correctly provide the magnetization structure in the magnetic element outside of the application environment and to be able to reassemble the magnetic element in the original position in the application environment, the offset that exists between the (outer) magnetic element and the (outer) magnetic sensor is detected. The offset thus enables the transfer of the magnet element from the later end position to the magnetization location, the correct positioning of the magnetization structure of the magnet element and the correct transfer back from the magnetization location to the (original) end position of the magnet element in the application environment. The detection of the offset in order to transfer the magnetic element from the application environment to the magnetization location and back can be compared with a template that is first created according to a target orientation of bodies, whereupon the bodies can be separated and then again Assemble according to the template without creating errors in the orientation between the individual bodies. With this template, the tolerance chains of the magnetic sensor and the magnetic element can be avoided.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetelement bereits mit einem Befestigungselement und einem Führungselement (und insbesondere mit einem Gehäuse) ausgestattet, und der Magnetsensor ist bereits auf eine Leiterplatte montiert. Daraufhin wird der Abstand zwischen dem Befestigungs- oder Führungselement, beispielsweise einem Zapfen, der fest an dem Magnetelement fixiert ist, und dem Magnetsensor in Form eines ICs (mit Gehäuse) erfasst. Hierbei können beispielsweise die Abstände der Mitten verwendet werden, d.h. die Entfernung zwischen der Mitte des Befestigungselements des Magnetelements und der Mitte des Magnetsensorchips, oder andere äußere körperliche Merkmale des Befestigungselements und des Magnetsensors, beispielsweise Gehäusekanten oder ähnliches. Insbesondere können Markierungen auf dem Magnetelement oder damit fest verbundene Elementen und Markierungen auf dem Magnetsensor, auf dem Gehäuse, das den Magnetsensor umschließt, oder auf der Leiterplatte, die den Magnetsensorchip trägt, verwendet werden. Zwischen Magnetelement und Magnetsensor kann ein Sollversatz bestehen, der der Orientierung von Magnetelement zu Magnetsensor bei vollkommen exakter Fertigung entspricht, wobei sich hierzu ein nicht vorhersehbarer zusätzlicher Toleranzversatz addiert. Erfasst wird der Gesamtversatz, der die Orientierung des Magnetelements zum Magnetsensor wiedergibt, wenn diese in der vorgegebenen Sollorientierung zueinander angeordnet sind. Dieser Versatz wird daraufhin beim Magnetisieren und gegebenenfalls auch beim endgültigen Montieren des Magnetelements verwendet. Der Versatz stellt somit eine Schablone für die äußeren Abmaße bzw. die äußere Orientierung des Magnetsensors und des Magnetelements dar, die einen toleranzbedingten Versatz sowie gegebenenfalls auch einen Sollversatz widerspiegelt. Ist beispielsweise der Magnetsensor selbst (d.h. der Halbleiterchip innerhalb des Gehäuses, das wiederum auf der Leiterplatte montiert ist) fertigungsbedingt in einer ersten Richtung versetzt, so gibt der erfasste Versatz diese zusätzliche Verschiebung wieder, welche wiederum bei der Magnetisierung des Magnetelements berücksichtigt wird. Diese Berücksichtigung ist gleichbedeutend mit einer vollständigen Kompensierung des ursprünglichen Versatzes durch eine entsprechende Versetzung der Magnetisierungsstruktur zur Sollposition der Magnetisierungsstruktur, die bei einem optimalen Magnetsensor verwendet werden würde. Ist somit der Hall-Sensor zu weit in eine erste Richtung versetzt, so wird auch die Magnetisierungsstruktur in diese Richtung innerhalb des Magnetelement versetzt, so dass die Sollorientierung des Magnetelements zum Magnetsensor beide optimal zueinander ausgerichtet sind.According to a particularly preferred embodiment, the magnetic element is already equipped with a fastening element and a guide element (and in particular with a housing), and the magnetic sensor is already mounted on a printed circuit board. The distance between the fastening or guide element, for example a pin, which is fixedly fixed to the magnetic element, and the magnetic sensor in the form of an IC (with housing) is then detected. For example, the distances between the centers can be used, i.e. the distance between the center of the fastening element of the magnetic element and the center of the magnetic sensor chip, or other external physical features of the fastening element and the magnetic sensor, for example housing edges or the like. In particular, markings on the magnetic element or elements firmly connected to it and markings on the magnetic sensor, on the housing that encloses the magnetic sensor, or on the circuit board that carries the magnetic sensor chip, can be used. A nominal offset can exist between the magnetic element and the magnetic sensor, which corresponds to the orientation of the magnetic element to the magnetic sensor in the case of completely exact manufacture, with an unforeseeable additional tolerance offset being added to this. The total offset, which reflects the orientation of the magnetic element in relation to the magnetic sensor, is recorded when these are arranged in the specified target orientation to one another. This offset is then used during magnetization and, if necessary, also during the final assembly of the magnetic element. The offset thus represents a template for the external dimensions or the external orientation of the magnetic sensor and the magnetic element, which reflects a tolerance-related offset and, if necessary, also a nominal offset. If, for example, the magnetic sensor itself (i.e. the semiconductor chip inside the housing, which is in turn mounted on the circuit board) is offset in a first direction due to production, the detected offset reflects this additional offset, which in turn is taken into account in the magnetization of the magnetic element. This consideration is equivalent to a complete compensation of the original offset by a corresponding offset of the magnetization structure to the nominal position of the magnetization structure, which would be used in an optimal magnetic sensor. If the Hall sensor is thus offset too far in a first direction, the magnetization structure is also offset in this direction within the magnetic element, so that the target orientation of the magnetic element relative to the magnetic sensor are both optimally aligned with one another.

Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept unterscheidet sich somit vom bekanntem Stand der Technik dadurch, dass nicht fertigungsbedingt Toleranzen erfasst werden oder mit hohem Aufwand verringert werden, um sie durch zusätzliche Justierung zu kompensieren, sondern dass das Magnetelement erfindungsgemäß nicht magnetisiert wird und somit auch ohne Toleranzen versehen an den späteren endgültigen Bestimmungsort der Anwendungsumgebung gebracht wird und gemäß einer Sollorientierung dieser Anwendungsumgebung (beispielsweise gegenüberstehend von zwei Zapfen einer Getriebeanordnung) durch Magnetisieren geprägt wird. Damit entspricht Genauigkeit nicht der Genauigkeit der Justierung oder der Herstellung wie beim Stand der Technik, sondern ist allein durch die Genauigkeit gegeben, mit der der Versatz (die Schablone) aufgezeichnet wird und durch das Magnetisieren in Form der Magnetisierungsstruktur wiedergegeben wird. Da beim anfänglichen Positionieren des Magnetelements (während der Erfassung des Versatzes) und dem Montieren nach dem Magnetisieren des Magnetelements durch sehr einfache mechanische Mittel, beispielsweise ein Anschlag oder eine Markierung, eine hohe Genauigkeit erreicht werden kann, stellt auch das Transferieren des Magnetelements von der Anwendungsumgebung zum Magnetisierungsort und wieder zurück keinen Schritt dar, der substantielle Toleranzen in das System einbringt. Vielmehr wird beim Transferieren beispielsweise ein mechanisches oder elektronisches System verwendet, das aufgrund der geringen Komplexität geringe oder im wesentlichen keine Toleranzen oder Ungenauigkeiten aufweist.The concept on which the invention is based thus differs from the known state of the art in that manufacturing-related tolerances are not detected or reduced with great effort in order to compensate for them through additional adjustment, but that the magnetic element is not magnetized according to the invention and thus without tolerances provided is brought to the later final destination of the application environment and is shaped by magnetization in accordance with a target orientation of this application environment (for example opposite two journals of a gear arrangement). Thus, accuracy does not correspond to the accuracy of the adjustment or the production as in the prior art, but is given solely by the accuracy with which the offset (the template) is recorded and reproduced by the magnetization in the form of the magnetization structure. Since a high degree of accuracy can be achieved during the initial positioning of the magnetic element (during the detection of the displacement) and the assembly after magnetizing the magnetic element by very simple mechanical means, for example a stop or a marking, the transfer of the magnetic element from the application environment is also important to the magnetization location and back does not represent a step that introduces substantial tolerances into the system. Rather, for example, a mechanical or electronic system is used during the transfer which, due to its low complexity, has little or essentially no tolerances or inaccuracies.

Die Erfindung eignet sich daher besonders für diskrete Magnetsensoren, die beispielsweise nur Polübergänge feststellen und die nicht zur wertkontinuierlichen Messung eines magnetischen Flusses verwendet werden. Der zur Positionserfassung signifikante Polübergang kann durch das nachgelagerte Magnetisieren, d.h. nach dem Paaren des Magnetelements und des Magnetsensors unmittelbar an der maximal empfindlichen Stelle des Sensors durch entsprechendes Magnetisieren angebracht werden. Daher eignen sich das Verfahren und die Vorrichtung insbesondere zum Abgleich von diskreten Positionssensoren, die nur zwei unterschiedliche Signale kennen (Polwechsel, d.h. Nullstelle, liegt vor bzw. liegt nicht vor), wodurch insbesondere binäre Positionskodierungen erreicht werden können.The invention is therefore particularly suitable for discrete magnetic sensors which, for example, only detect pole transitions and which are not used for continuous-value measurement of a magnetic flux. The pole transition, which is significant for position detection, can be achieved by the downstream magnetization, i.e. After the magnetic element and the magnetic sensor have been paired, they can be attached directly to the maximum sensitive point of the sensor by appropriate magnetization. The method and the device are therefore particularly suitable for comparing discrete position sensors that only know two different signals (pole change, i.e. zero point, is or is not present), whereby binary position encodings in particular can be achieved.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Magnetisierungsstruktur in Längsstreifen vorgesehen, wobei die Polwechsel zueinander versetzt sind. Diese sich ergebende Struktur wird zur binären Kodierung der Position verwendet, beispielsweise indem diese einen Gray-Code wiedergeben. Bei einer Positionskodierung mit n Bit werden beispielsweise n Streifen verwendet, die zusammen eine Magnetisierungsstruktur bilden, und deren Polübergänge zueinander versetzt sind. Hierbei kann ein Streifen ein Polübergang (n-s) oder zwei Polübergänge (beispielsweise n-s-n) aufweisen. Als Magnetelemente werden vorzugsweise Hall-Sensoren verwendet, beispielsweise Hall-Schalter, von denen lediglich das Vorzeichen der Hall-Spannung erfasst werden muss. Bei der Verwendung eines Hall-Widerstands als Magnetsensor kann das Signal binär ausgewertet werden, beispielsweise Widerstand/Spannung liegt über oder unter Schwellwert.In a particularly preferred embodiment, the magnetization structure is provided in longitudinal strips, the pole changes being offset with respect to one another. This resulting structure is used for the binary coding of the position, for example by reproducing a Gray code. In the case of position coding with n bits, n strips are used, for example, which together form a magnetization structure and whose pole transitions are offset from one another. A strip can have one pole transition (ns) or two pole transitions (for example nsn). Hall sensors are preferably used as magnetic elements, for example Hall switches, of which only the sign of the Hall voltage has to be detected. When using a Hall resistor as a magnetic sensor, the signal can be evaluated in binary form, for example resistance / voltage is above or below the threshold value.

Die Erfindung betrifft daher ein Abgleichverfahren zum Abgleich der Orientierung eines Magnetelements relativ zu einem Magnetsensor mit den Schritten: Vorsehen des Magnetelements und des Magnetsensors und Positionieren des Magnetelements und des Magnetsensors gemäß einer vorgegebenen Sollorientierung relativ zueinander. Die Sollorientierung kann eine Stellung wiedergeben, in der ein Schaltpunkt des Magnetsensors auftritt.The invention therefore relates to an adjustment method for adjusting the orientation of a magnetic element relative to a magnetic sensor with the following steps: providing the magnetic element and the magnetic sensor and positioning the magnetic element and the magnetic sensor relative to one another according to a predetermined target orientation. The target orientation can reflect a position in which a switching point of the magnetic sensor occurs.

Diese Sollorientierung wird für die spätere Montage und die Magnetisierung gespeichert, indem die relative Position, d.h. ein Versatz zwischen dem Magnetelement und dem Magnetsensor während der Positionierung gemäß der Sollorientierung erfasst wird. Die Sollorientierung kann durch die spätere Anwendungsumgebung vorgegeben sein. Beispielsweise können Körper, deren Position zu erfassen ist, in eine bestimmte Zielstellung gebracht werden, in der vom Magnetsensor ein Polwechsel erfasst werden soll, do dass diese Orientierung einem Schaltpunkt des Magnetsensors entspricht. Sind Magnetelement und Magnetsensor gemäß dieser Sollorientierung positioniert, und der sich ergebende Versatz zwischen Magnetelement und Magnetsensor erfasst. Hierbei werden Magnetelement und Magnetsensor nicht beide endgültig an ihrem späteren Einsatzort der Anwendungsumgebung befestigt, sondern zumindest das Magnetelement wird nur lösbar befestigt, um es zum Magnetisieren vom späteren Einsatzort zum Magnetisierungsort transferieren zu können.This target orientation is saved for later assembly and magnetization by changing the relative position, i.e. an offset between the magnetic element and the magnetic sensor is detected during the positioning in accordance with the target orientation. The target orientation can be predetermined by the later application environment. For example, bodies whose position is to be detected can be brought into a specific target position in which the magnetic sensor is to detect a pole change, so that this orientation corresponds to a switching point of the magnetic sensor. Are the magnetic element and the magnetic sensor positioned according to this target orientation and the resulting offset between the magnetic element and the magnetic sensor detected. In this case, the magnetic element and the magnetic sensor are not both finally attached to their later place of use in the application environment, but at least the magnetic element is only detachably attached in order to be able to transfer it for magnetization from the later place of use to the magnetization site.

Das Magnetelement wird durch Vorsehen eines Magnetfelds magnetisiert, wodurch das Magnetelement dauerhaft mit einer Magnetisierungsstruktur versehen wird. Diese Magnetisierungsstruktur entspricht der Sollorientierung, und insbesondere dem Versatz. Die Sollorientierung kann hierbei die Position zweier beweglicher Körper sein, und der Versatz entspricht der Relativposition, die das Magnetelement aufgrund der Toleranzen relativ zum Magnetsensor einnimmt, wenn diese gemäß Sollorientierung zueinander positioniert sind. Die Sollorientierung kann eine Vorgabe sein, die auf einer bestimmten Stellung der zu erfassenden Körper basiert, oder kann eine beliebige Vorgabe sein, beispielsweise ein angenommener Mittenzustand oder eine Extremposition des Magnetelements bezogen auf den Magnetsensor.The magnetic element is magnetized by providing a magnetic field, whereby the magnetic element is permanently provided with a magnetization structure. This magnetization structure corresponds to the target orientation, and in particular to the offset. The target orientation can be the position of two movable bodies, and the offset corresponds to the relative position that the magnetic element assumes due to the tolerances relative to the magnetic sensor when these are positioned according to the target orientation to one another. The target orientation can be a specification based on a specific position of the body to be detected, or it can be any specification, for example an assumed central state or an extreme position of the magnetic element in relation to the magnetic sensor.

Nachdem das Magnetelement magnetisiert wurde, wird das Magnetelement (und gegebenenfalls auch der Magnetsensor) in der Anwendungsumgebung an ihrem Einsatzort dauerhaft befestigt. Beim Befestigen ist darauf zu achten, dass Magnetelement und Magnetsensor gemäß der anfänglichen Sollorientierung zueinander positioniert sind. Ist die Sollorientierung eine Relativposition zweier beweglicher Körper (deren Position später von dem Sensor ermittelt wird), dann ist das Magnetelement (und gegebenenfalls auch der Magnetsensor) dann zu befestigen, wenn diese beweglichen Körper in der Anwendungsumgebung ihre Sollorientierung zueinander einnehmen.After the magnetic element has been magnetized, the magnetic element (and possibly also the magnetic sensor) is permanently attached to its place of use in the application environment. When attaching, make sure that the magnetic element and the magnetic sensor are positioned according to the initial target orientation to one another. If the target orientation is a relative position of two movable bodies (the position of which is later determined by the sensor), then the magnetic element (and possibly also the magnetic sensor) must be attached when these movable bodies adopt their target orientation to one another in the application environment.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst das Positionieren einen Schritt des Vormontierens des Magnetelements auf einer Magnetelement-Befestigungsvorrichtung, wobei alternativ oder in Kombination hierzu auch der Magnetsensor auf einer Magnetsensor-Befestigungsvorrichtung vormontiert werden kann. Mit der Vormontage werden im Wesentlichen alle Befestigungs- und Führungselemente an das Magnetelement bzw. an den Magnetsensor angebracht, da diese eine zusätzliche Toleranz einführen würden, wenn sie nach dem Magnetisieren in das System eingebracht werden würden. Die Vormontage des Magnetsensors kann auch vorgesehen werden, indem dieser mit sämtlichen Befestigungsvorrichtungen und Führungen vollständig an seinem späteren Einsatzort verbaut wird. Gleichermaßen kann das Bauelement bereits mit allen Befestigungs- und Führungselementen ausgestattet sein, wobei jedoch das Magnetelement vorzugsweise nicht endgültig und unlösbar an dem Einsatzort verbaut wird, sondern lediglich mit einer lösbaren Verbindung dort angeordnet wird. Somit werden alle Bauteile der Positionserfassungsvorrichtung (einschließlich Magnetelement und Magnetsensor) so weit wie möglich am Einsatzort vormontiert, so dass alle Befestigungs- und Führungselemente bereits an ihrem Ort vorgesehen sind, wenn der Versatz erfasst wird.According to a first embodiment, the positioning comprises a step of preassembling the magnetic element on a magnetic element fastening device, wherein, alternatively or in combination with this, the magnetic sensor can also be preassembled on a magnetic sensor fastening device. With the pre-assembly, essentially all of the fastening and guide elements are attached to the magnetic element or the magnetic sensor, since these would introduce an additional tolerance if they were introduced into the system after magnetization. The preassembly of the magnetic sensor can also be provided in that it is completely installed with all fastening devices and guides at its later place of use. Likewise, the component can already be equipped with all the fastening and guide elements, but the magnetic element is preferably not installed permanently and permanently at the place of use, but is only arranged there with a detachable connection. Thus, all components of the position detection device (including magnetic element and magnetic sensor) are preassembled as far as possible at the place of use, so that all fastening and guide elements are already provided in their place when the offset is detected.

Jedoch müssen weder Magnetsensor noch Magnetelement notwendigerweise an ihrem späteren Einsatzort montiert werden, um den Versatz zu erfassen, da mit einfachen Mitteln (beispielsweise Anschläge oder Markierung) sichergestellt werden kann, dass bei der späteren Montage kein zusätzlicher Fehler bzw. keine zusätzliche Toleranz in das Positionsmesssystem eingebracht wird. Beispielsweise kann eine Sollorientierung verwendet werden, gemäß der die Befestigungsvorrichtung mit dem darauf befestigten Magnetelement und die Befestigungsvorrichtung mit dem darauf befestigten Magnetsensor zueinander angeordnet werden, beispielsweise mit Kanten oder anderen körperlichen Merkmalen oder Markierungen unmittelbar übereinander. Bei der Anordnung der Magnetisierungsstruktur wird darauf geachtet, dass diese (beliebige) Sollorientierung wiedergegeben wird, wobei beim späteren Montieren eben diese (beliebige) Sollorientierung wieder verwendet wird, um Magnetelement und Magnetsensor an ihrem späteren Einsatzort zu fixieren. Der spätere Einsatzort entspricht der Verwendungs-Endposition in der Anwendungsumgebung, wie beispielsweise mit einem Anschlag oder mit einer Markierung an den Elementen definiert ist, deren Position von Sensor und Magnetelement später erfasst werden soll. Insbesondere kann als Anschlag eine Aufnahme verwendet werden, in die ein Führungselement des Magnetelements oder des Magnetsensors bzw. der zugehörigen Befestigungsvorrichtungen eingreift. Insbesondere wird die Führungsvorrichtung als Zapfen vorgesehen, wobei dieser in ein entsprechendes Gegenstück, d.h. Sackloch oder Durchgangsloch der Anwendungsumgebung eingreift und dadurch an seine Verwendungs-Endposition gebracht wird.However, neither the magnetic sensor nor the magnetic element necessarily have to be installed at their later place of use in order to detect the offset, as simple means (e.g. stops or markings) can ensure that no additional errors or additional tolerances in the position measuring system during subsequent installation is introduced. For example, a desired orientation can be used according to which the fastening device with the magnetic element fastened thereon and the fastening device with the magnetic element fastened thereon Magnetic sensor are arranged to one another, for example with edges or other physical features or markings directly above one another. When arranging the magnetization structure, care is taken to ensure that this (any) target orientation is reproduced, with this (any) target orientation being used again during subsequent assembly in order to fix the magnetic element and magnetic sensor at their later location. The subsequent place of use corresponds to the end-of-use position in the application environment, as is defined, for example, with a stop or with a marking on the elements, the position of which is to be detected later by the sensor and magnetic element. In particular, a receptacle can be used as a stop, into which a guide element of the magnetic element or of the magnetic sensor or of the associated fastening devices engages. In particular, the guide device is provided as a pin, which engages in a corresponding counterpart, that is to say a blind hole or through hole, in the area of use and is thereby brought to its end-of-use position.

Der erfasste Versatz wird erfindungsgemäß beim Magnetisieren des Magnetelements wieder verwendet, bzw. von der Positionierung des Magnetelements zum Magnetsensor gemäß Sollorientierung zu dem Schritt des Magnetisierens transferiert. Dieser Versatz wird danach auch beim Montieren wieder verwendet, um die ursprüngliche Position wieder herstellen zu können. Der Versatz kann daher gemessen werden, beispielsweise mit einem Distanzmesser und beispielsweise in Form von Daten gespeichert werden. Diese gespeicherten Daten werden dann beim Magnetisieren und danach auch beim Montieren abgerufen und verwendet. Um beim Transfer des Magnetelements zwischen Positionieren, Magnetisieren und Montieren den Versatz nicht zu verlieren, kann dieser auch durch ein vordefiniertes räumliches Verhältnis vorgegeben werden, dass die Anordnung der Magnetisierungseinrichtung (und somit der Ort des magnetischen Flusses, der zur Magnetisierung verwendet wird) und der Sollorientierung vorgegeben ist. Dadurch lässt sich der Magnetisierungsschritt an einem anderen Ort durchführen als der Schritt des Positionierens, wobei jedoch das unveränderliche vordefinierte räumliche Verhältnis die Beibehaltung des Versatzes gewährleistet. Das vordefinierte räumliche Verhältnis zwischen Magnetisierungseinrichtung und Sollorientierung bzw. Anwendungsumgebung oder einem anderen Ort, an dem Magnetelement und Magnetsensor gemäß Sollorientierung relativ zueinander positioniert werden, ist erfindungsgemäß konstant zwischen den Schritten Positionieren, Magnetisieren und Montieren. Das vordefinierte räumliche Verhältnis entspricht beispielsweise dem Transfer des Magnetelements in einer ersten Richtung um einen ersten Abstand vom Ort des Positionierens zur Magnetisierungseinrichtung, und entspricht derselben Richtung, jedoch entgegengesetzt und demselben Abstand, gemäß dem das Magnetelement nach dem Magnetisieren zur ursprünglichen Sollorientierung zurück verbracht wird.According to the invention, the detected offset is used again when the magnetic element is magnetized, or transferred from the positioning of the magnetic element to the magnetic sensor according to the target orientation to the magnetizing step. This offset is then used again during assembly in order to be able to restore the original position. The offset can therefore be measured, for example with a range finder and for example stored in the form of data. These stored data are then called up and used during magnetization and then also during assembly. In order not to lose the offset when transferring the magnetic element between positioning, magnetizing and mounting, this can also be specified by a predefined spatial relationship that the arrangement of the magnetization device (and thus the location of the magnetic flux that is used for magnetization) and the Target orientation is given. This allows the magnetization step to be carried out at a different location than the positioning step, but the unchangeable, predefined spatial relationship ensuring that the offset is maintained. The predefined spatial relationship between magnetization device and target orientation or application environment or another location at which the magnetic element and magnetic sensor are positioned relative to one another according to the target orientation is constant according to the invention between the steps of positioning, magnetizing and assembling. The predefined spatial relationship corresponds, for example, to the transfer of the magnetic element in a first direction by a first distance from the location of the positioning to the magnetization device, and corresponds to the same direction, but in the opposite direction and to the same distance according to which the magnetic element is returned to the original target orientation after magnetization.

Als weitere Möglichkeit, den Versatz während dem Positionieren, Magnetisieren und Montieren beizubehalten, ist die Verwendung einer Markierung, die anfänglich beim Positionieren an dem Magnetelement und insbesondere an dessen Befestigungselementen angebracht wird. Weist das Befestigungselement des Magnetelements bereits ein körperliches Merkmal auf, das als Markierung dienen kann (beispielsweise die Mitte eines Zapfens, eine Kante des Gehäuses oder des Führungselements o. ä.), so kann diese Markierung für das Positionieren, Magnetisieren und Montieren verwendet werden. Dies gilt in gleicher Weise für den Magnetsensor. Weist das Magnetelement bereits eine Markierung auf, so erhält der Magnetsensor bzw. das zugehörige Befestigungselement eine zugehörige Markierung, wenn Magnetelement und Magnetsensor in Sollorientierung zueinander sind, oder das Magnetelement erhält eine Markierung, wenn der Magnetsensor bereits ein als Markierung dienendes körperliches Merkmal aufweist, wobei die neu zu schaffende Markierung (d.h. auch immer Magnetelement oder Magnetsensor) vorzugsweise dem Merkmal bzw. der Markierung des komplementären Bauteils gegenüberliegt, wenn die Sollorientierung im Schritt des Positionierens eingenommen ist. Vorzugsweise erhält das Magnetelement bzw. das zugehörige Befestigungselement eine Markierung, um die Ausrichtung zu dem Magnetsensor in Sollorientierung für spätere Schritte zu speichern, wobei während dem Magnetisieren diese hinzugefügte Markierung an dem Magnetelement oder an der Befestigungsvorrichtung des Magnetelements zur Ausrichtung zwischen Magnetfeld und Magnetelement dient. In gleicher Weise wird diese Markierung wieder verwendet, wenn das Magnetelement montiert wird.Another way of maintaining the offset during positioning, magnetizing and mounting is the use of a marking which is initially applied to the magnetic element and in particular to its fastening elements during positioning. If the fastening element of the magnetic element already has a physical feature that can serve as a marking (for example the center of a pin, an edge of the housing or the guide element, etc.), this marking can be used for positioning, magnetizing and mounting. This also applies to the magnetic sensor. If the magnetic element already has a marking, the magnetic sensor or the associated fastening element receives an associated marking when the magnetic element and magnetic sensor are in the target orientation to one another, or the magnetic element receives a marking when the magnetic sensor already has a physical feature serving as a marking, whereby the new marking to be created (ie always magnetic element or magnetic sensor) is preferably opposite the feature or marking of the complementary component when the target orientation is assumed in the positioning step. The magnetic element or the associated fastening element is preferably given a marking in order to save the alignment to the magnetic sensor in the desired orientation for later steps, this added marking on the magnetic element or on the fastening device of the magnetic element being used to align the magnetic field and magnetic element during magnetization. In the same way, this marking is used again when the magnetic element is mounted.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfasst der Magnetsensor zumindest eine diskrete Position und umfasst einen Schalter, der beim Vorzeichenwechsel des Magnetfelds (Nord-/Südpol) schaltet. In diesem Fall wird die Verteilung des beim Magnetisieren verwendeten magnetischen Flusses derart vorgesehen, dass die Magnetisierungsstruktur einen Polübergang an einer vorbestimmten Stelle erzeugt, der bei einer bestimmten vorgegebenen Sollorientierung (Schaltpunkt) dem Magnetsensor gegenübersteht.According to a preferred embodiment, the magnetic sensor detects at least one discrete position and comprises a switch that switches when the sign of the magnetic field (north / south pole) changes. In this case, the distribution of the magnetic flux used during magnetization is provided in such a way that the magnetization structure generates a pole transition at a predetermined point which is opposite the magnetic sensor at a certain predetermined target orientation (switching point).

Der Schritt des Magnetisierens umfasst vorzugsweise das Vorsehen der Magnetisierungsstruktur in Form mehrerer zueinander paralleler Längsverläufe, wobei jeder Längsverlauf mindestens einen Polübergang aufweist und mindestens zwei aller Polübergänge verschiedene Längsverläufe in Richtung der Längsverläufe zueinander versetzt sind. Es ergibt sich somit ein Polwechselmuster, bei dem der Polübergang der verschiedenen Längsverläufe zueinander in ihrer Höhe versetzt sind, wodurch sich ein wie oben beschriebener binärer Positionssensor ergibt. Die erfassten Codes bzw. die von der Magnetisierungsstruktur vorgegebenen Codes entsprechen jeweils einer Positionsangabe, wobei die Positionsangaben verschieden sind.The step of magnetizing preferably includes providing the magnetizing structure in the form of several mutually parallel longitudinal courses, each longitudinal course having at least one pole transition and at least two of all Pole transitions different longitudinal courses are offset from one another in the direction of the longitudinal courses. This results in a pole change pattern in which the height of the pole transition of the various longitudinal courses is offset from one another, resulting in a binary position sensor as described above. The detected codes or the codes specified by the magnetization structure each correspond to a position specification, the position specifications being different.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird das Montieren nach dem Positionieren ausgeführt, das Positionieren umfasst hierbei das mittelbare Befestigen eines magnetisierbaren Magnetwerkstoffs (d.h. der Kern) des Magnetelements und das mittelbarer Befestigen des Magnetsensorhalbleiters (d.h. der Magnetsensorkem) des Magnetsensors. Das mittelbare Befestigen entspricht hierbei der gesamten durch die Anwendungsumgebung notwendigen Anordnung, inklusive Umgießen bzw. Umspritzen, Befestigen des umspritzten Magnetwerkstoffs oder Magnetsensor-Halbleiters an einer weiteren Befestigungshilfe, beispielsweise an einer Leiterplatte oder einer anderen Halterung, und gegebenenfalls Anbringen der so befestigten und mit Gehäuse versehenen Elemente (d.h. Magnetwerkstoff oder Magnetsensorhalbleiter) an einer Führungsvorrichtung. Um die Toleranzen durch die mittelbare Befestigung ausschließen zu können, muss der wirkende Magnetmaterialkern des Magnetelements und des Magnetsensors (Werkstoff bzw. Halbleiter) so weit wie möglich vormontiert sein, bevor die Paarung, d.h. die Positionierung und die Magnetisierung ausgeführt wird. Gegebenenfalls werden zudem Kapselungen, Führungen wie die Führung des Magneten oder des Sensors zur Vormontage verwendet, bevor die Positionierung und die Magnetisierung ausgeführt wird. Gegebenenfalls kann der Magnetsensor bereits über ein Element in der Anwendungsumgebung, d.h. am späteren Einsatzort befestigt werden, um die zugehörigen Befestigungselemente der Anwendungsumgebung in das Paaren einfließen zu lassen, wodurch die bestehenden Toleranzen der Befestigungselemente der Anwendungsumgebung ebenso dadurch ausgeklammert werden, dass die Befestigung mit diesen Elementen vor der Positionierung ausgeführt wird. Vorzugsweise verbleibt nach dem Positionieren und nach dem Magnetisieren lediglich ein einziger Befestigungsschritt, der mittels Markierungen oder durch Anschläge oder präzise Abstandsdaten keine nennenswerte Toleranz erzeugt. Durch diese Vorgehensweise kann nach dem Positionieren das Element entfernt werden, an einem entfernt gelegenen Magnetisierungsort gemäß Versatz und Sollorientierung magnetisiert werden und ohne wesentlichen Fehler oder Toleranzen in der Anwendungsumgebung endgültig montiert werden.According to a further embodiment of the invention, the assembly is carried out after the positioning, the positioning here comprises the indirect fastening of a magnetizable magnetic material (i.e. the core) of the magnetic element and the indirect fastening of the magnetic sensor semiconductor (i.e. the magnetic sensor core) of the magnetic sensor. The indirect fastening corresponds to the entire arrangement required by the application environment, including encapsulating or overmolding, fastening the overmolded magnetic material or magnetic sensor semiconductor to a further fastening aid, for example to a printed circuit board or another holder, and optionally attaching the thus fastened and with housing provided elements (ie magnetic material or magnetic sensor semiconductor) on a guide device. In order to be able to exclude the tolerances through the indirect fastening, the active magnetic material core of the magnetic element and the magnetic sensor (material or semiconductor) must be pre-assembled as far as possible before the pairing, i.e. the positioning and the magnetization is carried out. If necessary, encapsulations, guides such as the guide for the magnet or the sensor are also used for pre-assembly, before the positioning and magnetization are carried out. Optionally, the magnetic sensor can already have an element in the application environment, i.e. be attached at the later point of use in order to allow the associated fastening elements of the application environment to flow into the pair, whereby the existing tolerances of the fastening elements of the application environment are also excluded by the fact that the fastening is carried out with these elements before positioning. After the positioning and after the magnetization, there is preferably only a single fastening step that does not generate any appreciable tolerance by means of markings or stops or precise distance data. With this procedure, after positioning, the element can be removed, magnetized at a remote magnetization location according to the offset and target orientation, and finally assembled without significant errors or tolerances in the application environment.

Zur Ausführung des Abgleichverfahrens wird eine Abgleichvorrichtung vorgesehen, das Magnetelement und Magnetsensor gemäß Sollorientierung zueinander positioniert. Das Betätigungselement arbeitet gemäß einer Positionierungsvorgabe, welche die Sollorientierung wiedergibt. Eine Erfassungseinrichtung der Abgleichvorrichtung ist eingerichtet zum Erfassen des Versatzes und gegebenenfalls auch zur späteren Speicherung und erneuten Ausgabe des Versatzes beim Magnetisieren und gegebenenfalls auch beim Montieren. Die Abgleichvorrichtung umfasst ferner eine Magnetisierungseinrichtung, die das Magnetelement gemäß Sollorientierung und Versatz magnetisiert, entweder indem das Magnetelement entsprechend positioniert wird mittels Positionierungsmittel und das Magnetfeld feststeht, oder indem das Magnetfeld von der Magnetisierungseinrichtung derart gestaltet bzw. versetzt werden kann, dass die Magnetisierungseinrichtung das Magnetfeld zum Magnetelement gemäß Sollorientierung und Versatz ausrichtet.To carry out the calibration process, a calibration device is provided which positions the magnetic element and magnetic sensor in accordance with the target orientation to one another. The actuating element works according to a positioning specification which reflects the target orientation. A detection device of the adjustment device is set up to detect the offset and, if necessary, also for later storage and re-output of the offset during magnetization and possibly also during assembly. The adjustment device further comprises a magnetization device that magnetizes the magnetic element according to the desired orientation and offset, either by positioning the magnet element accordingly by means of positioning means and the magnetic field being fixed, or by designing or displacing the magnetic field from the magnetization device in such a way that the magnetization device controls the magnetic field aligns to the magnetic element according to the target orientation and offset.

Bevorzugt umfasst die Erfassungseinrichtung einen Distanzmesser, der den Versatz zwischen Magnetelement und Magnetsensor erfasst. Dieser hat ein Signalausgang, der den Versatz in Form von Daten (numerische Werte) an die Magnetisierungseinrichtung übermittelt. Hierzu ist die Magnetisierungseinrichtung mit einem Eingang ausgestattet, der wiederum über eine Datenverbindung mit dem Distanzmesser verbunden ist. Alternativ kann die Erfassungseinrichtung einen Positionierungsmarkierer umfassen, der eine Orientierungskennung an dem Äußeren des Elements oder einem daran befestigten Element anbringen kann. Der Versatz wird in diesem Fall von dem Positionierungsmarkierer auf das Magnetelement geschrieben, wobei die Magnetisierungseinrichtung eben diese Markierung bzw. deren Position wieder erfassen kann bzw. das Magnetelement relativ zur Magnetisierungseinrichtung gemäß dieser Markierung ausgerichtet werden kann, so dass diese Ausrichtung die Sollorientierung und den Versatz wiedergibt. Die Position dieser Markierung wird vorzugsweise von der Magnetisierungseinrichtung erfasst durch ein entsprechendes Erfassungselement, wobei jedoch auch externe Vorrichtungen verwendet werden können, um die Position der Markierung zu erfassen und das Magnetelement direkt oder indirekt über die Abgleichvorrichtung gemäß Sollorientierung und Versatz auszurichten.The detection device preferably comprises a distance meter which detects the offset between the magnetic element and the magnetic sensor. This has a signal output that transmits the offset in the form of data (numerical values) to the magnetization device. For this purpose, the magnetization device is equipped with an input, which in turn is connected to the distance meter via a data connection. Alternatively, the detection device can comprise a positioning marker which can apply an orientation identifier to the exterior of the element or an element attached thereto. In this case, the offset is written by the positioning marker onto the magnetic element, the magnetization device being able to detect this marking or its position again or the magnetic element being able to be aligned relative to the magnetization device according to this marking, so that this alignment is the target orientation and the offset reproduces. The position of this marking is preferably detected by the magnetization device through a corresponding detection element, although external devices can also be used to detect the position of the marking and align the magnetic element directly or indirectly via the adjustment device according to the target orientation and offset.

Die Vorgabe für die Positionierung, d.h. die Information, gemäß der die Positionierungseinrichtung arbeitet, kann eine elektronische Vorgabe sein in Form eines Werts, der die Sollorientierung des Magnetelements wiedergibt, wobei die Positionierungseinrichtung einen Aktor umfasst, der den Magnetsensor (oder das Magnetfeld) entsprechend ausrichtet. Die Positionierungsvorgabe kann ebenso eine mechanische Vorgabe sein, beispielsweise in Form eines Anschlags oder eines Maßstabs bzw. einer körperlich ausgeformten Schablone, die die Sollorientierung wiedergibt. Die äußere Form, d.h. mindestens zwei Oberflächen dieser mechanischen Positionierungsvorgabe, dienen zur Orientierung des Magnetelements zum Magnetsensor während dem Positionieren gemäß der Sollorientierung. Beide Oberflächen sind in diesem Fall fest miteinander verbunden und werden vorzugsweise von einem Körper ausgebildet, der einteilig ausgeführt ist und beide Oberflächen ausbildet.The specification for the positioning, ie the information according to which the positioning device works, can be an electronic specification in the form of a value that reflects the target orientation of the magnetic element, the positioning device comprising an actuator that aligns the magnetic sensor (or the magnetic field) accordingly . The positioning specification can also be a mechanical specification, for example in form a stop or a ruler or a physically shaped template that reflects the target orientation. The outer shape, ie at least two surfaces of this mechanical positioning specification, serve to orient the magnetic element with respect to the magnetic sensor during positioning according to the target orientation. In this case, both surfaces are firmly connected to one another and are preferably formed by a body which is made in one piece and forms both surfaces.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Positionierungsmittel der Magnetisierungseinrichtung einen Aktor, der das Magnetelement relativ zur Magnetisierungseinrichtung (d.h. relativ zum magnetischen Fluss) positioniert. Alternativ umfassen die Positionierungsmittel einen Abstandshalter, der zwischen Magnetisierungseinrichtung und Anwendungsumgebung angeordnet ist. Durch diesen Abstandshalter wird die Strecke genau definiert, gemäß der das Magnetelement zunächst nach dem Positionieren zur Magnetisierungseinrichtung bewegt wird und entlang der, in dieser Richtung, nach dem Magnetisieren von der Magnetisierungseinrichtung bzw. von dem Magnetisierungsort zurück zur ursprünglichen Stelle der Anwendungsumgebung transferiert wird. Dieser Abstandshalter ermöglicht somit eine Magnetisierung außerhalb der Anwendungsumgebung bzw. außerhalb des Einsatzorts des Sensors- bzw. Magnetelements und stellt sicher, dass trotz der Bewegung die Sollorientierung und der erfasste Versatz im Wesentlichen ohne Anordnungsfehler bei Positionierung, Magnetisierung und Montage berücksichtigt werden können.According to a further embodiment, the positioning means of the magnetization device comprise an actuator which positions the magnetic element relative to the magnetization device (i.e. relative to the magnetic flux). Alternatively, the positioning means comprise a spacer which is arranged between the magnetization device and the application environment. This spacer precisely defines the path according to which the magnetic element is initially moved to the magnetization device after positioning and along which, after magnetization, it is transferred back to the original location of the application environment after magnetization from the magnetization device or from the magnetization location. This spacer thus enables magnetization outside of the application environment or outside of the location of the sensor or magnetic element and ensures that, despite the movement, the target orientation and the detected offset can be taken into account essentially without misalignment during positioning, magnetization and assembly.

Der Begriff Positionierungseinrichtung beschreibt eine Vorrichtung zum Positionieren des Magnetelements und des Magnetsensors gemäß der Sollorientierung im Schritt des Positionierens, wohingegen der Begriff Positionierungsmittel eine Vorrichtung betrifft, die das Magnetelement zum magnetischen Feld ausrichtet, das von der Positionierungseinrichtung erzeugt wird. Die Positionierungsmittel betreffen somit den Schritt des Magnetisierens (und der zugehörigen Anordnung des Magnetelements am Magnetisierungsort) und die Positionierungseinrichtung betrifft somit die Anordnung von Magnetelement und Magnetsensor gemäß Sollorientierung im Rahmen des Positionieru ngssch ritts.The term positioning device describes a device for positioning the magnetic element and the magnetic sensor according to the target orientation in the positioning step, whereas the term positioning device relates to a device that aligns the magnetic element to the magnetic field generated by the positioning device. The positioning means thus relate to the step of magnetizing (and the associated arrangement of the magnetic element at the magnetization location) and the positioning device thus relates to the arrangement of the magnetic element and the magnetic sensor according to the target orientation as part of the positioning step.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.

Es zeigen

  • 1a, 1b Querschnitte des Magnetelements und des Magnetsensors;
  • 2a-c Anordnungen des Magnetelements und des Magnetsensors gemäß dem erfindungsgemäßen Abgleichverfahren;
  • 3 einen beispielhaften Magnetsensor;
  • 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Abgleichvorrichtung.
Show it
  • 1a , 1b Cross sections of the magnetic element and the magnetic sensor;
  • 2a-c Arrangements of the magnetic element and the magnetic sensor according to the adjustment method according to the invention;
  • 3 an exemplary magnetic sensor;
  • 4th a schematic representation of the adjustment device according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1a ist ein erfindungsgemäßes Magnetelement 10 dargestellt mit Magnetwerkstoff 11, das in einem Kunststoffgehäuse 12 eingegossen ist. Das Kunststoffgehäuse 12 ist wiederum auf einer Befestigungsvorrichtung 13 befestigt, welche ein daran angeordnetes Führungselement 14 aufweist. Zur Bestimmung des Abstandes zwischen dem Magnetwerkstoff 11 (d.h. dem Kern des Magnetelements) und der Führungsvorrichtung 14, das zur Befestigung in der Anwendungsumgebung dient, müssen die Fertigungstoleranzen des Gehäuses 12, der Befestigungsvorrichtung 13 und der Führungsvorrichtung 14 berücksichtigt werden. Darüber hinaus müssen Toleranzen bei Befestigung berücksichtigt werden aufgrund des Eingießens des magnetischen Materials 11 im Gehäuse 12, aufgrund der Befestigung des Gehäuses 12 auf der Befestigungsvorrichtung 13 und aufgrund der Befestigung des Führungselements 14 an dem Befestigungselement 13. Es ist unmittelbar ersichtlich, dass diese Toleranzkette auch bei genauer Herstellung des Magnetelements 10 zu großen, sich aufsummierenden Gesamttoleranzen führt, wenn das Magnetelement von Anfang an einen definierten Polwechsel aufweist wie im Stand der Technik.In the 1a is a magnetic element according to the invention 10 shown with magnetic material 11 that comes in a plastic case 12 is poured. The plastic case 12 is in turn on a fastening device 13 attached, which has a guide element arranged thereon 14th having. To determine the distance between the magnetic material 11 (ie the core of the magnetic element) and the guide device 14th , which is used for fastening in the application environment, the manufacturing tolerances of the housing 12 , the fastening device 13 and the guide device 14th be taken into account. In addition, mounting tolerances must be taken into account due to the encapsulation of the magnetic material 11 in the housing 12 , due to the attachment of the housing 12 on the fastening device 13 and due to the attachment of the guide element 14th on the fastener 13 . It is immediately apparent that this chain of tolerances even with precise manufacture of the magnetic element 10 leads to large, cumulative overall tolerances if the magnetic element has a defined pole change from the start, as in the prior art.

In gleicher Weise zeigt 1b den Magnetsensor 20 mit einem Halbleiterchip 21, der auf einer Metallplatte 22 befestigt ist, welche wiederum auf einem Stanzgitter 23 befestigt ist. Der Halbleiterchip 21, die Metallplatte 22 und das Stanzgitter 23, welches auch die Kontakte ausbildet, sind eingegossen in einem Gehäuse 24. Das gesamte Gehäuse 24 ist über die elektrischen Kontakte des Stanzgitters 23 mit einer Leiterplatte 24' verbunden durch Lötverbindungen. Die Leiterplatte 24' ist auf einer Befestigungsvorrichtung 25 montiert, die wiederum in einer Halterung 26 befestigt ist. Die Halterung 26 dient zur Befestigung des Magnetsensors in der Anwendungsumgebung. Diese beispielhafte schematische Darstellung zeigt, dass sich bei Montageverfahren gemäß dem Stand der Technik eine wesentliche Toleranzkette ergibt, wie auch bei der Darstellung von 1a aufgrund von Herstellungs- und Fertigungstoleranzen sowie durch die zahlreichen Befestigungsschritte. Wird daher eine Außenkante der Halterung 26 verwendet, um daraus auf die exakte Position des Halbleiterchips 21 zu schließen, so ergeben sich auch bei hohen Herstellungs- und Befestigungsgenauigkeiten große Gesamttoleranzen.In the same way shows 1b the magnetic sensor 20th with a semiconductor chip 21st standing on a metal plate 22nd is attached, which in turn on a lead frame 23 is attached. The semiconductor chip 21st who have favourited Metal Plate 22nd and the lead frame 23 , which also forms the contacts, are cast in a housing 24 . The entire case 24 is via the electrical contacts of the lead frame 23 with a circuit board 24 ' connected by soldered connections. The circuit board 24 ' is on a fastening device 25th mounted, in turn, in a bracket 26th is attached. The bracket 26th is used to fix the magnetic sensor in the application environment. This exemplary schematic representation shows that assembly methods according to the prior art result in an essential tolerance chain, as is also the case with the representation of FIG 1a due to manufacturing and manufacturing tolerances as well as the numerous fastening steps. Therefore becomes an outer edge of the bracket 26th used to draw from it the exact position of the semiconductor chip 21st to close, so arise Large overall tolerances even with high manufacturing and fastening accuracy.

Die Erfindung erlaubt die Paarung, d.h. die Anordnung eines Magnetelements/Magnetsensor-Paars zueinander, ohne dass sich die Herstellungs- und Befestigungstoleranzen aufsummieren.The invention allows pairing, i. the arrangement of a magnetic element / magnetic sensor pair to one another without the manufacturing and mounting tolerances adding up.

In der 2a ist zunächst ein Magnetelement 110 (vergleichbar mit dem Magnetelement der 1a) und ein Magnetsensor 120 (vergleichbar mit dem Magnetsensor 20 der 1b) während des Schritts des Positionierens dargestellt. Hierbei werden äußerliche körperliche Merkmale des Magnetelements 120 und des Magnetsensors 110 gemäß einer Sollorientierung relativ zueinander orientiert. In dem in 2a dargestellten Fall dient die Mitte der Führungsvorrichtung 114 des Magnetelements 110 sowie eine Außenkante des Magnetsensors 120 der Orientierung. Der sich ergebene Fehler, der den Versatz zwischen magnetischem Material und Halbleiterelement des Sensors darstellt, ist als Versatz v in 2a dargestellt. Dieser Versatz gründet auf der sich aufsummierenden Gesamttoleranz der 1a und 1 b.In the 2a is first of all a magnetic element 110 (comparable to the magnetic element of the 1a) and a magnetic sensor 120 (comparable to the magnetic sensor 20th of the 1b) shown during the positioning step. Here, external physical features of the magnetic element 120 and the magnetic sensor 110 oriented relative to one another according to a target orientation. In the in 2a The case shown serves the middle of the guide device 114 of the magnetic element 110 and an outer edge of the magnetic sensor 120 orientation. The resulting error, which represents the offset between the magnetic material and the semiconductor element of the sensor, is called the offset v in 2a shown. This offset is based on the total tolerance of the 1a and 1 b .

Erfindungsgemäß wird diese Sollorientierung O vorgegeben. Alternativ können auch nicht vorgegebene Sollorientierungen verwendet werden, beispielsweise Sollorientierungen, die sich durch bevorzugte Anordnungen der Anwendungsumgebung (beispielsweise ein Schaltpunkt eines Getriebewahlhebels) ergeben, so dass die Sollorientierung O zwischengespeichert wird. Gleichzeitig wird der (nicht bekannte) Versatz v automatisch mit in Kauf genommen, wobei bei der späteren Magnetisierung durch die Anordnung gemäß der Orientierung O an äußeren Merkmalen des Magnetelements und des Magnetsensors dadurch kompensiert wird, dass die Magnetstruktur automatisch um v versetzt in das magnetische Material eingeprägt wird. Vorzugsweise wird die Orientierung O nicht als feste Strecke oder als fester Wert vorgegeben, sondern Teile bzw. Körper der Anwendungsumgebung werden in eine spezifische Position gebracht, beispielsweise ein gewünschter Schaltpunkt, woraufhin sich die Sollorientierung zwischen Magnetelement und Magnetsensor dadurch ergibt, in welcher Weise diese mit den jeweiligen Teilen verbunden sind und wie sich die bevorzugte Position der Anwendungsumgebung (Schaltpunkt) auf die relative Orientierung zwischen dem Magnetelement und dem Magnetsensor niederschlägt. Hierzu kann beispielsweise ein Anschlag oder eine Schablone verwendet werden, die die Anwendungsumgebung in die gewünschte Position bringt, beispielsweise wenn sich zwei Zapfen der Anwendungsumgebung (beispielsweise Getriebe) exakt gegenüber stehen sollen, wenn sich eine Polumkehr des Magnetelements exakt über dem Magnetsensor befindet. Im Allgemeinen ist daher die Orientierung O variabel und die Sollposition der Anwendungsumgebung wird vorgegeben.According to the invention, this target orientation O is specified. Alternatively, non-specified target orientations can also be used, for example target orientations that result from preferred arrangements in the application environment (for example a shift point of a gear selector lever), so that the target orientation O is temporarily stored. At the same time, the (unknown) offset v is automatically taken into account, with the subsequent magnetization being compensated for by the arrangement according to the orientation O on external features of the magnetic element and the magnetic sensor in that the magnetic structure is automatically offset by v into the magnetic material is imprinted. The orientation O is preferably not specified as a fixed distance or as a fixed value, but parts or bodies of the application environment are brought into a specific position, for example a desired switching point, whereupon the target orientation between the magnetic element and the magnetic sensor results from the way in which it is used the respective parts are connected and how the preferred position of the application environment (switching point) is reflected in the relative orientation between the magnetic element and the magnetic sensor. For this purpose, a stop or a template can be used, for example, which brings the application environment into the desired position, for example if two pins of the application environment (e.g. gear) are to be exactly opposite each other, when a pole reversal of the magnetic element is located exactly above the magnetic sensor. In general, the orientation O is therefore variable and the target position of the application environment is specified.

Nachdem die Sollorientierung O erfasst wurde, wird in 2b das Magnetelement 110 an einem Magnetisierungsort 130 magnetisiert, wobei an dem Magnetisierungsort 130 die Magnetisierungsstruktur B in Form eines magnetischen Feldes vorgesehen wird. Die Positionierung des Magnetelements zu dem Magnetisierungsort wird vorgesehen durch eine Orientierung O', die zwischen dem Magnetisierungsortende 30 und einem äußeren Merkmal des Magnetelements vorgesehen wird. Die Orientierung O' entspricht der Orientierung O bis auf einen konstanten Versatz, der durch den Aufbau der Magnetisierungsvorrichtung am Magnetisierungsort vordefiniert ist. O' entspricht somit bis auf eine Summationskonstante der Orientierung O. Erfindungsgemäß wird zur Orientierung das selbe Element des Magnetelements während des Magnetisierungsschritts verwendet, das auch während des Schritts des Positionierens verwendet wurde. In 2a, 2b dargestellten Fall ist dies das Führungselement 514 bzw. dessen Mitte das zunächst zur Positionierung und zur Erfassung des Versatzes in 2a verwendet wurde, und das auch in 2b zur Orientierung des Magnetelements 110 während dem Magnetisieren verwendet wird. Auf Grund der Verwendung des selben Merkmals lässt sich die gesamte Toleranzkette umgehen, die ansonsten auszugleichen wäre.After the target orientation O has been recorded, in 2 B the magnetic element 110 at a magnetization location 130 magnetized, with at the magnetization location 130 the magnetization structure B is provided in the form of a magnetic field. The positioning of the magnetic element to the magnetization location is provided by an orientation O 'between the magnetization location end 30th and an external feature of the magnetic element. The orientation O 'corresponds to the orientation O except for a constant offset which is predefined by the structure of the magnetization device at the magnetization location. With the exception of a summation constant, O 'thus corresponds to the orientation O. According to the invention, the same element of the magnetic element is used for orientation during the magnetization step that was also used during the positioning step. In 2a , 2 B illustrated case, this is the guide element 514 or the center of which is initially used for positioning and recording the offset in 2a was used, including in 2 B for orientation of the magnetic element 110 is used during magnetization. Due to the use of the same feature, the entire tolerance chain can be avoided that would otherwise have to be compensated.

In der 2c ist der darauf folgende Schritt des Montierens des Magnetelements 110 und des Sensors 120 dargestellt. Magnetelement 110 und Sensor 120 werden in der Anwendungsumgebung 140 angeordnet, das heißt in deren Endpositionen, die sie während des späteren Betriebs in der Anwendungsumgebung einnehmen. Beim Montieren wird der Magnetsensor 120 und das Magnetelement 110 gemäß der ursprünglichen Orientierung O zueinander ausgerichtet, wobei diese Orientierung der Orientierung von 2a entspricht. Demgemäß werden die selben körperlichen äußeren Merkmale des Magnetelements 110 und des Magnetsensors 120 während dem Montieren verwendet, wie sie auch beim Positionieren und Erfassen (vergleiche 2a) verwendet wurden. In den 2a und 2c sind dies die Mitte der Führungsvorrichtung 114 des Magnetelements und die (linke) Außenkante des Magnetsensors. Diese äußeren körperlichen Merkmale sind beliebig austauschbar, wobei vorzugsweise äußere körperliche Merkmale des Elements verwendet werden, mit dem das Magnetelement bzw. der Magnetsensor an der Anwendungsumgebung befestigt ist. Bei der Verwendung von Zwischenbefestigungselementen als Orientierungspunkte würden nicht alle Toleranzen der Gesamttoleranzkette ausgeschlossen werden. Daher wird in 2c (und auch in der 2a) die Führungsvorrichtung 114 zur Befestigung verwendet, wobei in 2c der Punkt 150 symbolisch den Befestigungsort darstellt, und der Magnetsensor 120 mittels der Halterung 126 an der Anwendungsumgebung 140 (beispielsweise ein Getriebe-Wahlhebel) befestigt wird. Der entsprechende Befestigungspunkt des Magnetsensors, Bezugszeichen 150', wird daher von einer unmittelbaren Verbindung zwischen Anwendungsumgebung 140 und äußerer Halterung 126 des Magnetsensors 120 vorgesehen. Die 2a-2c sind nur eine symbolische Darstellung der Anordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Abgleichverfahren. Tatsächlich können deutlich komplexere Befestigungs- und Führungsvorrichtungen verwendet werden. Insbesondere wird die Führungsvorrichtung 114 an einer Seite des Magnetelements angebracht, die von dem Magnetsensor abgewandt ist.In the 2c is the next step of assembling the magnetic element 110 and the sensor 120 shown. Magnetic element 110 and sensor 120 are in the application environment 140 arranged, that is, in their end positions which they assume during later operation in the application environment. When assembling the magnetic sensor 120 and the magnetic element 110 aligned with one another according to the original orientation O, this orientation being the orientation of 2a corresponds. Accordingly, the same physical external characteristics become the magnetic element 110 and the magnetic sensor 120 used during assembly, as they are also used for positioning and recording (cf. 2a) were used. In the 2a and 2c these are the middle of the guide device 114 of the magnetic element and the (left) outer edge of the magnetic sensor. These external physical features can be exchanged as required, preferably using external physical features of the element with which the magnetic element or the magnetic sensor is attached to the application environment. If intermediate fastening elements were used as orientation points, not all tolerances in the overall tolerance chain would be excluded. Therefore, in 2c (and also in the 2a) the guide device 114 used for fastening, with in 2c the point 150 symbolically represents the mounting location, and the magnetic sensor 120 by means of the bracket 126 on the application environment 140 (For example a gear selector lever) is attached. The corresponding attachment point of the magnetic sensor, reference number 150 ' , therefore, is of an immediate connection between application environment 140 and outer bracket 126 of the magnetic sensor 120 intended. The 2a-2c are only a symbolic representation of the arrangement according to the adjustment method according to the invention. In fact, much more complex fastening and guiding devices can be used. In particular, the guide device 114 attached to a side of the magnetic element that faces away from the magnetic sensor.

In 2c ist der für den Magnetsensor relevante Polumkehrpunkt 160 (d.h. der Punkt des Polwechsels) zur Mitte des Magnetmaterials des Magnetsensors um den Versatz v versetzt. Gleichzeitig liegt der Polübergang 160 exakt über der Mitte des Magnetsensors bzw. des Halbleiterchips des Magnetsensors. Im Vergleich mit 2a ist ersichtlich, dass der Versatz v sich durch die Verschiebung des Polübergangs 160 um den gleichen Betrag vollständig kompensiert wurde. Der Versatz v spiegelt somit sämtliche Fertigungstoleranzen wieder und kann in gewissen Grenzen veränderlich sein. Die Grenzen hängen von der Länge des magnetischen Materials des Magnetsensors 110 ab. Die Magnetisierungsrichtung, d.h. die Polart des magnetisierten Materials in 2c ist mit unterschiedlichen Schraffuren dargestellt. Die Darstellung ist lediglich symbolhaft, es sind beliebig weitere Ausgestaltungen denkbar, wobei jedoch der Polübergang an der Stelle 160 vorgesehen sein muss.In 2c is the pole reversal point relevant for the magnetic sensor 160 (ie the point of pole change) offset to the center of the magnetic material of the magnetic sensor by the offset v. The pole transition is at the same time 160 exactly above the center of the magnetic sensor or the semiconductor chip of the magnetic sensor. In comparison with 2a it can be seen that the offset v is due to the shift of the pole transition 160 was fully offset by the same amount. The offset v thus reflects all manufacturing tolerances and can be variable within certain limits. The limits depend on the length of the magnetic material of the magnetic sensor 110 from. The direction of magnetization, ie the type of pole of the magnetized material in 2c is shown with different hatching. The representation is only symbolic, any further configurations are conceivable, but the pole transition at the point 160 must be provided.

Die 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetelements und insbesondere die Magnetisierungsstruktur in vier verschiedenen parallelen Längsverläufen 270a-d. Die Polarität der jeweiligen Bereiche ist durch die unterschiedlichen Schraffuren dargestellt. Es ist aus 3 ersichtlich, dass die Magnetisierungsstruktur pro Streifen mindestens zwei Polübergänge vorsieht, wobei die Strukturen der einzelnen Längsverläufe verschieden sind und insbesondere die Polübergänge zueinander versetzt sind. Mit der in 3 dargestellten Ausführung lassen sich Positionssensoren für diskrete Positionen erfassen, wobei die einzelnen Positionen einem zugehörigen binären Code zugeordnet sind. Jedes Bit dieses Codes entspricht einem Längsstreifen 270a-d. Die Richtungen R, R' stellen die Bewegungsrichtung des Magnetelements dar, der vorzugsweise auf einem Schlitten angeordnet ist, welcher an ein bewegliches Bauteil in der Anwendungsumgebung angeordnet ist. Die Position des Bauteils, das das Magnetelement mitnimmt wird somit durch den erfassten Code dargestellt. Die Erfassung wird vorgesehen durch ein mehrzelliges Sensorelement, d.h. mit einem Magnetsensor, der eine Anzahl an Sensoren aufweist, die der Anzahl der Längsstreifen entspricht.The 3 shows a preferred embodiment of the magnetic element according to the invention and in particular the magnetization structure in four different parallel longitudinal courses 270a-d . The polarity of the respective areas is shown by the different hatching. It's over 3 It can be seen that the magnetization structure provides at least two pole transitions per strip, the structures of the individual longitudinal courses being different and in particular the pole transitions being offset from one another. With the in 3 The embodiment shown, position sensors for discrete positions can be detected, the individual positions being assigned to an associated binary code. Each bit of this code corresponds to a longitudinal stripe 270a-d . The directions R, R 'represent the direction of movement of the magnetic element, which is preferably arranged on a slide which is arranged on a movable component in the application environment. The position of the component that takes the magnetic element with it is thus represented by the captured code. The detection is provided by a multi-cell sensor element, ie with a magnetic sensor which has a number of sensors that corresponds to the number of longitudinal strips.

Der beispielhafte Punkt P1 entspricht dem Punkt eines Polübergangs für den Fall, dass das Magnetisierungselement der 3 zu seiner eigenen Mitte oder zu seinen eigenen Außenkanten hin ausgerichtet ist. Der Punkt P2 zeigt den erfindungsgemäß erlangten Polübergang, der den Versatz v berücksichtigt, welcher wiederum sämtliche Herstellungs- und Befestigungstoleranzen widerspiegelt. Zwischen den Punkten P1 und P2 ist somit ein Abstand, der dem Versatz v entspricht. Wie bereits bemerkt orientiert sich erfindungsgemäß die Magnetisierungsstruktur des Magnetelements nicht an geometrischen Merkmalen des Magnetelements selbst (beispielsweise dessen Mitte oder dessen Außenkante), sondern berücksichtigt Toleranzen sowohl des Magnetelements als auch des Magnetsensors, einschließlich weiterer Befestigungs- und Führungselementen und -vorrichtungen.The exemplary point P1 corresponds to the point of a pole transition in the event that the magnetizing element is the 3 is aligned towards its own center or towards its own outer edges. The point P2 shows the pole transition obtained according to the invention, which takes into account the offset v, which in turn reflects all manufacturing and fastening tolerances. Between the points P1 and P2 is thus a distance that corresponds to the offset v. As already noted, according to the invention, the magnetization structure of the magnetic element is not based on geometric features of the magnetic element itself (for example its center or its outer edge), but takes into account tolerances of both the magnetic element and the magnetic sensor, including other fastening and guide elements and devices.

Die 4 zeigt symbolhaft die erfindungsgemäße Abgleichrichtung mit einer Positionierungsvorrichtung 310, die gemäß der Sollorientierung O ein Magnetelement 10 zu einem Magnetsensor 20 anordnet. Die Abgleichvorrichtung von 4 umfasst ferner eine Erfassungseinrichtung 320, die den Versatz zwischen äußeren Merkmalen des Magnetelements 10 und des Magnetsensors 20 erfasst. Da die Positionierungseinrichtung gemäß einer Positionierungsvorgabe (nicht dargestellt) arbeitet, ist die Orientierung O variabel. Die Positionierungsvorgabe ergibt sich durch die Orientierung der Anwendungsumgebung und der darauf folgenden räumlichen Orientierung der daran (teilweise lösbar) befestigten Komponenten Magnetelement und Magnetsensor. Die Abgleichvorrichtung umfasst ferner eine Magnetisierungseinrichtung 330, die Positionierungsmittel 332 umfasst, welche das Magnetelement 10 innerhalb der Magnetisierungseinrichtung 330, gestrichelt dargestellt, platzieren. Das Positionierungsmittel 332 und die Positionierungseinrichtung 310 können vom gleichen Aktor 340 betrieben werden und gegebenenfalls von dem selben Greifer vorgesehen sein. Insbesondere das Betätigungselement 312 der Positionierungseinrichtung 310 wird von dem Aktor 340 betätigt.The 4th shows symbolically the alignment device according to the invention with a positioning device 310 , which according to the target orientation O is a magnetic element 10 to a magnetic sensor 20th arranges. The alignment device of 4th further comprises a detection device 320 showing the offset between external features of the magnetic element 10 and the magnetic sensor 20th detected. Since the positioning device works according to a positioning specification (not shown), the orientation O is variable. The positioning specification results from the orientation of the application environment and the subsequent spatial orientation of the (partially detachable) attached components magnetic element and magnetic sensor. The adjustment device further comprises a magnetization device 330 , the positioning means 332 includes which the magnetic element 10 inside the magnetization device 330 , shown in dashed lines. The positioning means 332 and the positioning device 310 can from the same actuator 340 operated and possibly provided by the same gripper. In particular, the actuator 312 the positioning device 310 is from the actuator 340 actuated.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind Positionierungsmittel 332 und Positionierungseinrichtung 310, d.h. die Komponenten zur Positionierung während des Positionierungsschritts und des Magnetisierungsschritts unterschiedlich und über eine Datenverbindung gekoppelt, um den erfassten Versatz zu übertragen. Darüber hinaus kann die Erfassungseinrichtung 320 über eine Datenverbindung 350 mit der Magnetisierungseinrichtung 330 verbunden sein, so dass diese das Magnetelement (in 4 gestrichelt dargestellt) innerhalb der Magnetisierungseinrichtung 330 gemäß dem erfassten Versatz positionieren kann. Hierzu kann entweder die Magnetisierungseinrichtung 330 oder Teile hiervon bewegt werden, und/oder es können Einrichtungen vorgesehen sein, die das Magnetelement (in 4 in der gestrichelten Position) innerhalb der Magnetisierungseinrichtung 330 positioniert. Beispielsweise der Aktor 340 kann über eine Datenverbindung 360 mit der Erfassungseinrichtung 320 gekoppelt sein, um von dieser den erfassten Versatz zu empfangen und um demgemäß die Positionierungsmittel 332 anzusteuern, um das Magnetelement zur Magnetisierung relativ zur Magnetisierungseinrichtung 330 auszurichten.In a preferred embodiment there are positioning means 332 and positioning device 310 , ie the components for positioning are different during the positioning step and the magnetization step and are coupled via a data link in order to transmit the detected offset. In addition, the detection device 320 over a data connection 350 with the magnetization device 330 be connected so that these the magnetic element (in 4th shown in dashed lines) within the magnetization device 330 can position according to the detected offset. Either the magnetization device 330 or parts thereof are moved, and / or devices can be provided which the magnetic element (in 4th in the dashed position) within the magnetization device 330 positioned. For example the actuator 340 can use a data connection 360 with the detection device 320 be coupled in order to receive the detected displacement therefrom and accordingly the positioning means 332 to control in order to magnetize the magnet element relative to the magnetization device 330 align.

Claims (10)

Abgleichverfahren zum Abgleich der Orientierung eines Magnetelements (10, 110) relativ zu einem Magnetsensor, mit dem Schritten: - Vorsehen des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120); - Positionieren des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) gemäß einer vorgegebenen Sollorientierung (O) relativ zueinander; - Erfassen eines Versatzes (v) zwischen dem Magnetelement und dem Magnetsensor während das Magnetelement (10, 110) und der Magnetsensor positioniert ist; - Magnetisieren des Magnetelements (10, 110) durch Vorsehen eines Magnetfelds (B), das das Magnetelement (10, 110) dauerhaft mit einer Magnetisierungsstruktur versieht, die der Sollorientierung (O) entspricht und den Versatz (v) berücksichtigt; und - Montieren des Magnetelements (10, 110) gemäß der Sollorientierung (O) in einer Anwendungsumgebung (140) des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) nach dem Magnetisieren.Adjustment method for adjusting the orientation of a magnetic element (10, 110) relative to a magnetic sensor, with the steps: - Providing the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120); - Positioning the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) in accordance with a predetermined target orientation (O) relative to one another; - Detecting an offset (v) between the magnetic element and the magnetic sensor while the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor is positioned; - Magnetizing the magnetic element (10, 110) by providing a magnetic field (B) which permanently provides the magnetic element (10, 110) with a magnetization structure which corresponds to the desired orientation (O) and takes the offset (v) into account; and - Mounting the magnetic element (10, 110) according to the target orientation (O) in an application environment (140) of the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) after magnetization. Abgleichverfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Positionierens umfasst: (i) Vormontieren des Magnetelements (10, 110) auf eine Magnetelement-Befestigungsvorrichtung (12, 13, 14) und/oder des Magnetsensors (20, 120) auf eine Magnetsensor-Befestigungsvorrichtung (22, 23, 24, 24', 25, 26), und der Versatz (v) erfasst wird zwischen äußeren Abmaßen des Magnetelements (10, 110) oder einer Magnetelement-Befestigungsvorrichtung (12, 13, 14), an der das Magnetelement (10, 110) befestigt ist, und äußeren Abmaßen des Magnetsensors (20, 120), oder einer Magnetsensor-Befestigungsvorrichtung (22, 23, 24, 24', 25, 26), an der der Magnetsensor (20, 120) befestigt ist; und/oder (ii) Befestigen des Magnetsensors (20, 120) mittels der Magnetsensor-Befestigungsvorrichtung (22, 23, 24, 24', 25, 26) an einer Verwendungs-Endposition der Anwendungsumgebung (140); und/oder (iii) lösbares Befestigen des Magnetelements (10, 110) mittels der Magnetelement-Befestigungsvorrichtung (12, 13, 14) an einer Verwendungs-Endposition der Anwendungsumgebung (140).Matching procedure according to Claim 1 wherein the step of positioning comprises: (i) preassembling the magnetic element (10, 110) on a magnetic element fastening device (12, 13, 14) and / or the magnetic sensor (20, 120) on a magnetic sensor fastening device (22, 23 , 24, 24 ', 25, 26), and the offset (v) is detected between the outer dimensions of the magnetic element (10, 110) or a magnetic element fastening device (12, 13, 14) on which the magnetic element (10, 110 ) and outer dimensions of the magnetic sensor (20, 120), or a magnetic sensor mounting device (22, 23, 24, 24 ', 25, 26) to which the magnetic sensor (20, 120) is fixed; and / or (ii) fastening the magnetic sensor (20, 120) by means of the magnetic sensor fastening device (22, 23, 24, 24 ', 25, 26) at an end-of-use position of the application environment (140); and / or (iii) releasably fastening the magnetic element (10, 110) by means of the magnetic element fastening device (12, 13, 14) at an end-of-use position of the application environment (140). Abgleichverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei (i) der Versatz nach dem Erfassen an eine Magnetisierungseinrichtung (330) in Form von Daten übermittelt wird, die das Magnetfeld gemäß Sollorientierung und unter Berücksichtigung des Versatzes vorsieht, oder (ii) nach dem Positionieren das Magnetelement (110) an eine Magnetisierungseinrichtung (330) verbracht wird, die in einem vordefinierten räumlichen Verhältnis zu der Sollorientierung steht, um den Schritt des Magnetisierens an dem Magnetisierungsort (130) auszuführen, oder (iii) das Magnetelement (10, 110) mit einer Markierung versehen wird, während das Magnetelement (10, 110) gemäß der Sollorientierung relativ zu dem Magnetsensor (20, 120) orientiert ist, der Ort der Markierung auf dem Magnetelement (10, 110) die Orientierung der Magnetisierungsstruktur wiedergibt, und das Magnetfeld (B), das von einer Magnetisierungseinrichtung (330) vorgesehen wird, gemäß der Markierung relativ zu dem Magnetelement (10, 110) vorgesehen wird.Matching procedure according to Claim 1 or 2 , wherein (i) the offset is transmitted to a magnetization device (330) in the form of data after detection, which provides the magnetic field according to the target orientation and taking into account the offset, or (ii) after positioning the magnetic element (110) to a magnetization device (330), which is in a predefined spatial relationship to the target orientation, in order to carry out the step of magnetizing at the magnetization location (130), or (iii) the magnetic element (10, 110) is provided with a marking while the magnetic element (10, 110) is oriented according to the nominal orientation relative to the magnetic sensor (20, 120), the location of the marking on the magnetic element (10, 110) reflects the orientation of the magnetization structure, and the magnetic field (B) generated by a magnetization device ( 330) is provided, according to the marking is provided relative to the magnetic element (10, 110). Abgleichverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüchen, wobei das Magnetisieren des Magnetelements (10, 110) umfasst: Erzeugen eines magnetischen Flusses in dem Magnetelement (10, 110), dessen Verteilung der Magnetisierungsstruktur entspricht, wobei die Magnetisierungsstruktur durch mindestens eine vorbestimmte Stelle mit einem Polübergang (160) gekennzeichnet ist, den der Magnetsensor (10, 110) während des Betriebs in der Anwendungsumgebung (140) erfasst.Matching method according to one of the preceding claims, wherein the magnetization of the magnetic element (10, 110) comprises: generating a magnetic flux in the magnetic element (10, 110), the distribution of which corresponds to the magnetization structure, the magnetization structure being defined by at least one predetermined point with a pole transition ( 160), which the magnetic sensor (10, 110) detects during operation in the application environment (140). Abgleichverfahren nach Anspruch 4, wobei das Magnetisieren des Magnetelements (10, 110) umfasst: Vorsehen der Magnetisierungsstruktur in mehreren zueinander parallelen Längsverläufe umfasst, wobei jeder Längsverlauf mindestens einen Polübergang (160) aufweist und mindestens zwei aller Polübergänge verschiedener Längsverläufe in Richtung der Längsverläufe zueinander versetzt sind.Matching procedure according to Claim 4 , wherein the magnetization of the magnetic element (10, 110) comprises: providing the magnetization structure in several mutually parallel longitudinal courses, each longitudinal course having at least one pole transition (160) and at least two of all pole transitions of different longitudinal courses are offset from one another in the direction of the longitudinal courses. Abgleichverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüchen, wobei das Montieren nach dem Positionieren ausgeführt wird und das Positionieren umfasst: Paaren des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) durch mittelbares Befestigen von magnetisierbarem Werkstoff (11) des Magnetelements (10, 110) mit einer lösbaren Verbindung und mittelbares Befestigen eines Magnetsensorhalbleiters (21) des Magnetsensors (20, 120), wobei der magnetisierbare Werkstoff (11) und der Magnetsensorhalbleiter (21) durch das Positionieren mittelbar in der Anwendungsumgebung (140) befestigt werden durch: Vorsehen des Magnetwerkstoffs (21) gekapselt und an einer Magnetführung (14, 114) des Magnetelements (10, 110) befestigt, die die Magnetelement-Befestigungsvorrichtung (12, 13, 14) vorsieht; Vorsehen des Magnetsensorhalbleiters (21) gekapselt und an einer Sensorführung (26) des Magnetsensors (20, 120) befestigt; Befestigen des Magnetelements (10, 110) mit der Magnetführung (14, 114) an einem beweglichen Element der Anwendungsumgebung (140) durch Schließen der lösbaren Verbindung; und Befestigen des Magnetsensors (20, 120) mit der Sensorführung (26) an einem Element der Anwendungsumgebung (140), das gegenüber dem beweglichen Element feststeht, wobei nach dem Erfassen des Versatzes (v) die lösbare Verbindung gelöst wird, um das Magnetelement (10, 110) außerhalb der Anwendungsumgebung (140) zu magnetisieren.Alignment method according to one of the preceding claims, wherein the mounting is carried out after the positioning and the positioning comprises: pairing the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) by indirectly attaching magnetizable material (11) of the magnetic element (10, 110) with a releasable connection and indirect fastening of a magnetic sensor semiconductor (21) of the magnetic sensor (20, 120), the magnetizable material (11) and the magnetic sensor semiconductor (21) being fastened indirectly by positioning in the application environment (140) by: providing the magnetic material (21) encapsulated and fastened to a magnetic guide (14, 114) of the magnetic element (10, 110) which provides the magnetic element fastening device (12, 13, 14); Providing the magnetic sensor semiconductor (21) encapsulated and attached to a sensor guide (26) of the magnetic sensor (20, 120); Fastening the magnetic element (10, 110) with the magnetic guide (14, 114) to a movable element of the application environment (140) by closing the detachable connection; and attaching the magnetic sensor (20, 120) with the sensor guide (26) to an element of the application environment (140) which is fixed with respect to the movable element, the detachable connection being released after the displacement (v) has been detected in order to move the magnetic element ( 10, 110) outside of the application environment (140). Abgleichvorrichtung zum Abgleich der Orientierung eines Magnetelements (10, 110) relativ zu einem Magnetsensor (20, 120), umfassend: eine Positionierungseinrichtung (340), die mindestens ein Betätigungselement umfasst, welches eingerichtet ist, das Magnetelements (10, 110) und den Magnetsensor gemäß einer vorgegebenen Sollorientierung relativ zueinander zu positionieren, wobei die Abgleichvorrichtung (340) eine Positionierungsvorgabe umfasst, die eine vorgegebene Sollorientierung vorsieht, gemäß der die Positionierungseinrichtung (340) das Magnetelement (10, 110) relativ zum Magnetsensor (120) positioniert; eine Erfassungseinrichtung (320), die eingerichtet ist zum Erfassen eines Versatzes (v) zwischen äußeren Abmaßen des Magnetelements (10, 110) und des Magnetsensors (20, 120) oder zum Erfassen des Versatzes (v) zwischen äußeren Abmaßen einer Magnetelement-Befestigungsvorrichtung (14, 114), an der das Magnetelement (10, 110) befestigt ist, und des Magnetsensors (20, 120); eine Magnetisierungseinrichtung (330), die eingerichtet ist, ein Magnetfeld (B) gemäß einer Magnetisierungsstruktur zu erzeugen und gemäß Sollorientierung (O) und unter Berücksichtigung des Versatzes (v) auszurichten, oder die eingerichtet ist, das Magnetfeld gemäß der Magnetisierungsstruktur zu erzeugen und die ferner Positionierungsmittel (332) umfasst, die eingerichtet sind, das Magnetelement (10, 110) gemäß der Sollorientierung (O) und unter Berücksichtigung des Versatzes (v) relativ zum Magnetfeld (B) zu positionieren.Adjustment device for adjusting the orientation of a magnetic element (10, 110) relative to a magnetic sensor (20, 120), comprising: a positioning device (340) which comprises at least one actuating element which is set up, the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor to position relative to one another in accordance with a predetermined target orientation, the adjustment device (340) comprising a positioning specification which provides a predetermined target orientation according to which the positioning device (340) positions the magnetic element (10, 110) relative to the magnetic sensor (120); a detection device (320) which is set up to detect an offset (v) between outer dimensions of the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) or to detect the offset (v) between outer dimensions of a magnetic element fastening device ( 14, 114) to which the magnetic element (10, 110) is attached, and the magnetic sensor (20, 120); a magnetization device (330) which is set up to generate a magnetic field (B) according to a magnetization structure and to align it according to the target orientation (O) and taking into account the offset (v), or which is set up to generate the magnetic field according to the magnetization structure and the further comprising positioning means (332) which are set up to position the magnetic element (10, 110) in accordance with the target orientation (O) and taking into account the offset (v) relative to the magnetic field (B). Abgleichvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Erfassungseinrichtung einen Distanzmesser umfasst, der den Versatz zwischen Magnetelement (10, 110) und Magnetsensor (20, 120) erfasst, und der einen Signalausgang aufweist, um den Versatz in Form eines numerischen Wertes an die Magnetisierungseinrichtung zu übermitteln, die über eine Datenverbindung mit dem Distanzmesser verbunden ist, oder wobei die Erfassungseinrichtung einen Positionsmarkierer umfasst, der zum Anbringen einer Orientierungskennung an dem Äußeren des Magnetelements (10, 110), einem Magnetbefestigungselement oder an einer Magnetführung eingerichtet ist, deren Position von der Magnetisierungseinrichtung erfasst werden kann.Adjustment device according to Claim 7 , wherein the detection device comprises a distance meter which detects the offset between the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120), and which has a signal output to transmit the offset in the form of a numerical value to the magnetization device, which via a Data link is connected to the distance meter, or wherein the detection device comprises a position marker which is set up to attach an orientation identifier to the exterior of the magnetic element (10, 110), a magnetic fastening element or on a magnetic guide, the position of which can be detected by the magnetization device. Abgleichvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Positionierungsvorgabe, gemäß der die Positionierungseinrichtung das Magnetelement (10, 110) positioniert, eine elektronische Vorgabe in Form eines Werts ist, der die Sollorientierung des Magnetelement (10, 110) wiedergibt und die Positionierungseinrichtung einen Aktor umfasst, der zur Positionierung des Magnetelements (10, 110) relativ zum Magnetsensor gemäß der Sollorientierung eingerichtet ist, oder die Positionierungsvorgabe eine mechanische Vorgabe in Form eines Anschlags ist, an dem das Magnetelements (10, 110) und der Magnetsensor (20, 120) oder damit fest verbundene Befestigungs- oder Führungselemente gemäß der Sollorientierung durch körperlichen Kontakt angeordnet werden können, und die äußere Form des Anschlags die Sollorientierung zwischen Magnetelement (10, 110) und Magnetsensor (20, 120) widerspiegelt.Adjustment device according to Claim 7 or 8th , wherein the positioning specification according to which the positioning device positions the magnetic element (10, 110) is an electronic specification in the form of a value that reflects the target orientation of the magnetic element (10, 110) and the positioning device comprises an actuator which is used to position the magnetic element (10, 110) is set up relative to the magnetic sensor according to the target orientation, or the positioning specification is a mechanical specification in the form of a stop on which the magnetic element (10, 110) and the magnetic sensor (20, 120) or fastening or fastening elements firmly connected to them Guide elements can be arranged according to the target orientation by physical contact, and the outer shape of the stop reflects the target orientation between magnetic element (10, 110) and magnetic sensor (20, 120). Abgleichvorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, wobei die Positionierungsmittel der Magnetisierungseinrichtung einen Aktor umfassen, der das Magnetelement gemäß Sollorientierung und Versatz relativ zu der Magnetisierungseinrichtung positioniert oder die Positionierungsmittel einen Abstandshalter umfassen, der zwischen Magnetisierungseinrichtung und einer Anwendungsumgebung des Magnetsensors (20, 120) und des Magnetelements (10, 110) angeordnet ist, an dessen Enden das Magnetelement angelegt werden kann und dessen Enden einen Abstand zueinander aufweisen, der der Strecke zwischen dem Magnetelement in Sollorientierung in der Anwendungsumgebung und dem Magnetelement in Sollorientierung unter Berücksichtigung des Versatzes in der Magnetisierungseinrichtung entspricht.Adjustment device according to one of the Claims 7 , 8th or 9 , wherein the positioning means of the magnetization device comprise an actuator which positions the magnetic element according to the target orientation and offset relative to the magnetization device or the positioning means comprise a spacer which is placed between the magnetization device and an application environment of the magnetic sensor (20, 120) and the magnetic element (10, 110) is arranged, at the ends of which the magnetic element can be applied and the ends of which have a distance from one another which corresponds to the distance between the magnetic element in the desired orientation in the application environment and the magnetic element in the desired orientation, taking into account the offset in the magnetization device.
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DE10123513A1 (en) * 2001-05-15 2003-03-20 Dieter Schoedlbauer Magnetic control unit for a magneto-resistive rotation angle sensor, e.g. for use in motor vehicle sensor technology, has an improved method of manufacture that is economical while providing acceptable tolerances
DE102007044485A1 (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Infineon Technologies Ag Magnetic field sensor for sensor module, has sensor element which surrounds closed conductive coils, where sensor element is magnetoresistive sensor element

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