DE3345804A1

DE3345804A1 - Instrument for contactless electronic angular measurement

Info

Publication number: DE3345804A1
Application number: DE19833345804
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 6233 Kelkheim Wallrafen
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1983-12-17
Filing date: 1983-12-17
Publication date: 1985-06-27

Abstract

The invention relates to an instrument for contactless electronic angular measurement of a mechanical actuator having a housing from which there projects a shaft which can be connected to a mechanical actuator and on which a rotatable magnet is mounted in the housing, and having sensor elements arranged opposite the rotatable magnet in the housing. The housing is subdivided into two inner chambers 2, 3 by a magnetically permeable wall 8. On one side of the wall, the magnet 5 can be rotated in one 2 of the two inner chambers, and on the other side of the wall 8 there are accommodated a flux gate toroidal core 9 and electronic components 15-19, connected to windings of the toroidal core, in the second inner chamber 3, which is sealed in an essentially gas-tight fashion. <IMAGE>

Description

Gerät zur berührungslosen elektronischen WinkelmessungDevice for contactless electronic angle measurement

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur berührungslpsen elektronischen Winkelmessung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for electronic contact lpsing Angle measurement according to the preamble of claim 1.

Derartige Winkelgeber werden zur Fernmeldung der Stellung -eines mechanischen Stellglieds vorgesehen, umdie Winkelstellung durch elektrische Signale zu ubertragen, zu verarbeiten, anzuzeigen und/oder zu Steuerungen und Regelungen heranzuziehen. Solche bekannte Winkelgeber sind yorzugsweise berührungslos ausgebildet, d.h. ein entsirechend dem Stellglied gedrehtes Element steht nicht unmittelbar mit den Sensorelementen in Verbindung, um grundsätzliche Nachteile wie Verschleiß durch Reibung und ungenaue Einstellung des drehbaren Elements zu vermeiden.Such angle sensors are used for remote reporting of the position -a mechanical Actuator provided to transmit the angular position by electrical signals, to process, display and / or refer to controls and regulations. Such known angle sensors are preferably designed to be contactless, i.e. a The element rotated according to the actuator is not directly connected to the sensor elements related to fundamental disadvantages such as wear and tear due to friction and inaccuracy To avoid adjustment of the rotatable element.

Hierzu gehört es insbesondere bei einer Windmessanlage zu Stand der Technik, eine Windfahne mechanisch mit einem ferromagnetischen Ringmagneten zu kuppeln, der im-Einflußbereich zweier rechtwinklig zueinander in dem Gehäuse angeor-dneter Hall-Elemente drehbar ist. Infolge der verhältnismäßiggeringen Empfindlichkeit der Hall-Elemente bezogen auf das nutzbare variable Magnetfeld-muß dabei der drehbare Magnet in unmittelbarer Nähe der Hall-Elemente drehbar sein.This includes in particular in the case of a wind measuring system at the state of the Technique of mechanically coupling a wind vane with a ferromagnetic ring magnet, the one in the area of influence of two arranged at right angles to one another in the housing Hall elements is rotatable. Due to the relatively low sensitivity of the Hall elements related to the usable variable magnetic field must be the rotatable one The magnet can be rotated in the immediate vicinity of the Hall elements.

Es ist auch störend, daß die Ausgangssignale der Hall-Elemente verhaltnismäßig stark beispielsweise unter Temperatureinfluß driften. Daraus resultiert das Erfordernis- einer hohen nutzbaren Flußkonzentration, die durch den Drehmagneten im Bereich der Hall-Elemente zu bewirken ist. -Abgesehen davon ist ein Winkelgeber mit Hall-Elementen aus verschiedenen Gründen recht aufwendig herzustellen: Der wegen der hohen Flußkonzentration benötigte dauermagnetische Ringmagnet ist relativ teuer. Hinzu-kommen Fertigungskosten beispielsweise durch eine genaue Ausrichtung der beiden Hall-Elemente in einem rechten Winkel zueinander, die auf Dauer einzuhalten ist.It is also annoying that the output signals of the Hall elements are proportional drift strongly, for example, under the influence of temperature. This results in the requirement a high usable flux concentration created by the rotary magnet in the area of the To effect Hall elements. Apart from that, it is an angle encoder with Hall elements For various reasons quite expensive to manufacture: The one because of the high river concentration required permanent magnetic ring magnet is relatively expensive. There are also manufacturing costs for example, by precisely aligning the two Hall elements in a right one Angle to each other, which must be maintained in the long term.

Zum Stand der Technik gehören ferner sogenannte Synchros, von denen je einer auf der Geberseite und einer auf der Empfängerseite vorzusehen ist. Die Synchros weisen in einem Stator drei um 1200 gegeneinander versetzte Spulen auf, die durch Wechsel felder entsprechend -der Stellung eines Rotors erregt werden.. Die Synchros auf der Geberseite und auf der Empfängerseite sind durch dreiadrige Leitungen (elektrische Welle) miteinander verbunden und wirken derart, daß ein Rotor auf der Empfängerseite dem Rotor auf der Geberseite nachläuft. - Mit diesen Synchros werden zwar einige Nachteile der oben erörterten Hall-Elemente vermieden, jedoch ist der Herstellaufwand eher noch größer, insbesondere wegen des auf der Empfängerseite vorzusehenden Synchros, der nicht ohne weiteres durch eine Auswertelektronik ersetzt werden kann. Derartige Winkelgeber sind daher oft nur dann sinnvoll, wenn auf der Empfängerseite größere Drehmomente erzeugt werden sollen.The prior art also includes so-called synchros, of which one on the donor side and one on the receiver side is to be provided. the Synchros have three coils offset from one another by 1200 in a stator, which are excited by alternating fields according to the position of a rotor. The synchros on the transmitter side and on the receiver side are three-wire Lines (electrical shaft) connected to each other and act in such a way that a rotor on the receiver side follows the rotor on the encoder side. - With these synchros some disadvantages of the Hall elements discussed above are avoided, however the manufacturing effort is even greater, in particular because of that on the recipient side synchros to be provided that are not easily through evaluation electronics can be replaced. Such angle sensors are therefore often only useful if larger torques are to be generated on the receiver side.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufyabe zugrunde, ein Gerät zur berührungslosen elektronischen Winkelmessung zu schaffen, das in der Serienfertigung günstig zu montieren ist, das sich durch eine große Zuverlässigkeit und Unempfindlichkeit gegen Temperatur- und Feuchteinflüsse auszeichnet und hinsichtlich der Anordnung des drehbaren Magneten zu den Sensorelementen unkritisch ist.The present invention is therefore based on the object of a device to create non-contact electronic angle measurement in series production is cheap to assemble, which is characterized by great reliability and insensitivity against temperature and humidity influences and with regard to the arrangement of the rotatable magnet to the sensor elements is not critical.

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.This task is indicated in the characterizing part of the claim 1 specified invention solved.

Erfindungsgemäß ist ein unterteiltes Gehäuse geschaffen, durch welches das Flux-Gate-Prinzip vorteilhaft zur berührungslosen Winzelmessung anwendbar ist. Dazu ist das Flux-Gate-Prinzip so abgewandelt, daß nicht das Erdmagnetfeld ausgewertet wird, sondern die Winkel stellung des entsprechend einem mechanischen Stellglied drehbaren Magneten.According to the invention a divided housing is created through which the flux gate principle can advantageously be used for non-contact tiny measurements. For this purpose, the flux gate principle has been modified in such a way that the earth's magnetic field is not evaluated is, but the angular position of the corresponding to a mechanical actuator rotatable magnets.

Hierzu sind besondere Maßnahmen getroffen, um den Einfluß des Erdmagnetfeldes auf den Ringmagneten mit den Sensorspulen auszuschalten. Dies kann durch Dimensionierung des Abstands des drehbaren Magneten zu dem Flux-Gate Ringkern erfolgen. - Besonders vorteilhaft istiidie Abschirmung durch das Gehäuse nach Anspruch 2, wodurch eine größere Dimensionierungsfreiheit gewährt wird. Verfälschende Einflüsse des Erdmagnetfelds, die insbesondere bei Fahrzeugeii mit solchen Winkelgebern stören können, sind damit ohne aufwendige Kompensationsmaßnahmen vermieden.For this purpose, special measures are taken to reduce the influence of the earth's magnetic field on the ring magnet with the sensor coils. This can be done by sizing the distance between the rotatable magnet and the flux gate toroid. - Particularly advantageous isiid the shielding by the housing according to claim 2, whereby a greater freedom of dimensioning is granted. Falsifying influences of the earth's magnetic field, which can interfere with such angle encoders, especially at Fahrzeugeii, are thus avoided without complex compensation measures.

Besonders vorteilhaft sind der drehbare Magnet einerseits und der Ringkern mit seinen Spulen sowie zumindest einem Teil der mit den Spulen in Verbindung stehenden Elektronik in gasdicht getrennten Räumen untergebracht. Der Innenraum, in dem der Ringkern mit seinen Spulen und die Elektronik angeordnet sind, kann dadurch völlig geschlossen gestaltet werden, ohne aufwendige Durchführungen-für eine den drehbaren Magneten bewegende Welle vorzusehen. die in dem Innenraum untergebrachten Elemente s-ind somit gegen Umwelteinflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit und Gase weitgehend geschützt. Diese vorteilhafte räumliche Trennung kann hier durchgeführt werden, da größerer Abstand des Drehmagneten zu dem Ringkern mit den Sensorelementen zulässig ist als in dem Falle er bekannten Verwendung von Hall-Elementen.The rotatable magnet on the one hand and the Toroidal core with its coils as well as at least part of the with the coils in connection upright electronics housed in gastight, separated rooms. The interior, in which the toroidal core with its coils and the electronics are arranged, can thereby be designed completely closed, without complex feed-throughs for a den provide rotatable magnet moving shaft. those housed in the interior Elements are therefore resistant to environmental influences such as temperature, humidity and gases largely protected. This advantageous spatial separation can be carried out here because there is a greater distance between the rotary magnet and the toroidal core with the sensor elements is permitted than in the case he is known to use Hall elements.

Dadurch kann die Stellung des drehbaren Magneten durch Auswertung der in zwei senkrecht zueinander angeordneten Sensorspulen induzierten Signalspannungen festgestellt wird, wobei die Sensorspulen, der Ringkern und die an die Sensorspulen angeschlossene elektronische Einrichtung zur Auswertung der Signalspannung nach dem an sich bekannten Flux-Gate-Prinzip ausgebildet sind. Solche Flux-Gate Anordnungen hat man bisher aber nur zur Detektion der Erdmagnetfeldrichtung eingesetzt, wozu die Flux-Gate Anordnung entsprechend empfindlich dimensioniert war (Hisatsugu Itoh Magneten Field Sensor and Its Application to Automobil es" in SAE/SP-80/458/S0250 der Society of Automotive Engineers). Dieses Flux-Gate-Prinzip wird hier bei einer weniger empfindlichen Dimensionierung herangezogen: Auf einem Ringkern aus Ferrit sind eine Erregerwicklung und - rechtwinklig zueinander versetzt - zwei Sensorspulen angeordnet. Insbesondere sind die Sensorspulen so auf den Ringkern gewickelt, daß die Harmonischen ungerader Ordnung der in den Sensorspulen induzierteh Signalspannungen unterdrückt werden. Ausgewertet wird meistens die zweite Harmonische der Signalsp.annung, indem diese ausgefiltert, verstärkt und nach-phasenrichtiger Detektion sowie weitere Verstärkung der so gewonnenen Gleichspannung ein Spannungen signal darstellt, welches proportional dem Kosinus des Einfallwinkels der magnetischen Hauptfeldrichtung zu einer in einer Ebene des Ringkerns liegenden Achse ist. Die in gleicher Weise verarbeitete Spannung,-die in der zweiten Sensorspule rechtwinklig zu der ersten Sensorspule induziert wird, enthält eine zweite Harmonische, die dem Sinus des genan-nten Einfallswinkels weitgehend proportional ist. Die phasenrichtige Gleichrichtung erfolgt also in beiden Fällen mit der doppelten Erregerfrequenz.- Zur Linearisierung der Anordnung kann ferner eine Rückführung der gleichgerichteten, aus der zweiten Earmonischen abgeleitete Spannung in die Sensorspule vorgesehen sein, so daß der-durch das äußere Magnetfeld in dem Ringkern erzeugte Fluß kompensiert wird. - Die weitere Auswertung der beiden aus den zweiten Hamonischen abgeleiteten Spannungen entsprechend dem Kosinus und dem Sinus des Nagnetfeldeinfallwin-kels-kann-mit einem Quotientenmeßwerk zur-- Anzeige eierentsprechenden Größe erfolgen oder aber mit einem elektronischen Komperator und Logikschaltkreisen zur selektiven Aktivierung von Segmenten einer LED-Anzeige oder einer Flussigkristallanzeige.This allows the position of the rotatable magnet to be evaluated of the signal voltages induced in two sensor coils arranged perpendicular to one another is determined, the sensor coils, the toroidal core and the attached to the sensor coils connected electronic device for evaluating the signal voltage the per se known flux gate principle are formed. Such flux gate arrangements So far, however, it has only been used to detect the direction of the earth's magnetic field, for which purpose the flux-gate arrangement was dimensioned accordingly sensitively (Hisatsugu Itoh Magnetic Field Sensor and Its Application to Automobile It "in SAE / SP-80/458 / S0250 the Society of Automotive Engineers). This flux gate principle is used here with a Less sensitive dimensions used: on a ferrite toroidal core are an excitation winding and - offset at right angles to each other - two sensor coils arranged. In particular, the sensor coils are wound on the toroidal core that the harmonics of the odd order of the signal voltages induced in the sensor coils suppressed will. The second harmonic is usually evaluated the signal voltage by filtering it out, amplifying it and making it more correct in phase Detection and further amplification of the DC voltage obtained in this way signal, which is proportional to the cosine of the angle of incidence of the magnetic Main field direction is to an axis lying in a plane of the toroidal core. the voltage processed in the same way - that in the second sensor coil at right angles is induced to the first sensor coil, contains a second harmonic corresponding to the Sine of the named angle of incidence is largely proportional. The right one Rectification takes place in both cases with twice the excitation frequency. To linearize the arrangement, a return of the rectified, voltage derived from the second harmonics is provided in the sensor coil so that the flux generated by the external magnetic field in the toroidal core compensates will. - The further evaluation of the two derived from the second harmonics Voltages corresponding to the cosine and the sine of the angle of incidence of the magnetic field-can-with a quotient measuring mechanism to display the corresponding size or else with an electronic comparator and logic circuits for selective activation of segments of an LED display or a liquid crystal display.

Die vorliegende Erfindung hat weiter den-Vorteil, daß die -Gestaltung des drehbaren Magneten unkritisch ist. Insbesondere braucht der drehbare Magnet nicht als relativ aufwendiger Dauermagnet in Ringform ausgebildet zu sein.The present invention has the further advantage that the design of the rotatable magnet is not critical. In particular, the rotatable magnet needs not to be designed as a relatively expensive permanent magnet in a ring shape.

Die Anordnung der Sensorspulen in einem rechten Winkel zueinander auf dem Ringkern aus einem ferromagnetischen Material mit der für die Spannungsinduktion nach dem Flux- Gate-Prinzip erforderlichen Kennlinie ist hingegen mit der Anordnung der Hall-Elemente zueinander zu vergleichen: Da die Sensorspulen auf ihrem gemeinsamen Ringk'ern beim Bewickeln festgelegt werden, kann dieser Kern in anschließenden -Fertigungsabschnitten des Winkelgebers unproblematisch gehandhabt werden, -wodurch die Fertigungskosten weiter abgesenkt werden können. Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße Gerät durch hohle Zuverlässigkeit, relativ hohe Genauigkeit wegen geringen Einflusses von Umgebungstemperatur und Feuchte sowie aus einer Reihe von Gründen durch eine einfache-und kostengünstige Serienfertigung aus. Weitere Vorteile ergeben sich im Zusammenhang mit den folgenden Weiterbildungen des Geräts: Wie erwähnt, ist zur Steuerung des Ringkerns nicht unbedingt ein als Dauermagnet ausgebildeter Ringkern erforderlich, vielmehr kann der drehbare Magnet verschiedene Gestaltungen aufweisen. Der drehbare Magnet kann daher insbesondere unter Fertigungsgesichtspunkten günstig ausgebildet sein, speziell als eibnfacher Stabmagnet-gemäß gemä-ßAnspruch 3. -Wegen der relativ hohen nutzbaren Empfindlichkeit des Ringkerns mit'den Sensorspulen kann in besonders geeigneter Ausführung der drehbare Magnet im wesentlichen. aus einer Kunststoffscheibe bestehen, in welche dauermagnetisierte Körper eingebettet sind. Die dauermagnetisierten Körper sind.The arrangement of the sensor coils at right angles to each other on the toroidal core made of a ferromagnetic material with the one for the voltage induction after the flux Gate principle required characteristic curve is however to compare with the arrangement of the Hall elements to each other: Because the sensor coils can be set on their common toroidal core during winding, this core can handled without problems in subsequent manufacturing sections of the angle encoder - whereby the manufacturing costs can be further reduced. All in all the device according to the invention is characterized by hollow reliability, relatively high Accuracy due to the low influence of ambient temperature and humidity as well for a number of reasons by simple and inexpensive series production the end. Further advantages result in connection with the following developments of the device: As mentioned, the toroidal core is not necessarily controlled by an as Permanent magnet designed toroidal core required, rather the rotatable magnet have different designs. The rotatable magnet can therefore in particular be designed favorably from a manufacturing point of view, especially as simple Bar magnet according to claim 3. Because of the relatively high usable sensitivity of the toroidal core mit'den sensor coils can in a particularly suitable embodiment of the rotatable Magnet essentially. consist of a plastic disc, in which permanently magnetized Bodies are embedded. The permanently magnetized bodies are.

somit gegen viele Umgebungseinflüsse zuverlässig abgeschlosseni- ohne daß es h-ierzu der Unterbrin-gu-ng desJdreh- -barren Magneten in einem dicht geschlossenen Gehäuseteil bedarf.thus reliably sealed against many environmental influences - without that it is necessary to accommodate the rotating bar magnet in a tightly closed Housing part requires.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen mit einer Windfahne verbundenen Winkelgeber ..The invention is explained below with reference to a drawing with four figures explained. The figures show: FIG. 1 an angle encoder connected to a wind vane ..

in einem Schnitt durch das den Winkelgeber beherbergende Gehäuse; Figur 2a, 2b2b-eine Draufsicht auf und einen Schnitt durch den drehbaren Magneten; Figur 3 eine schematisierte Darstellung des Ringkerns mit den auf ihn gewickelten Spulen. in a section through the housing housing the angle encoder; FIGS. 2a, 2b2b — a plan view of and a section through the rotatable magnet; Figure 3 is a schematic representation of the toroidal core with the wound on it Wash.

In Figur 1 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, welches in zwei Innenräume 2 und 3 unterteilt ist. Das gesamte Gehäuse besteht vorzugsweise aus magnetisch abschirmendem Material, zumindest sind der obere Innenraum 2 und der untere Innenraum 3 oberhalb einer Platine 4 abgeschirmt.In Figure 1, 1 designates a housing which is in two interiors 2 and 3 is divided. The entire housing is preferably made of magnetic shielding material, at least the upper interior 2 and the lower interior 3 shielded above a circuit board 4.

In dem oberen Innenraum 2 ist ein Magnet 5 drehbar. Der drehbare Magnet stent über eine Welle 6, die durch den Deckel des Gehäuses durchgeführt ist, mit -einer Windfahne 7 in Verbindung.A magnet 5 can be rotated in the upper interior space 2. The rotating magnet stent on a shaft 6, which is carried out through the cover of the housing, with -a wind vane 7 in connection.

Eine Wand aus magnetisch durchlässigem Material trennt dicht den oberen Innenraum von dem unteren Innenraum 3. ion letzteren Innenraum ist ein Ringkern einer Flux-Gate Anordnung so angeordnet, daß die Ringkernebene und die Ebene, in der- sich der Magnet 5 dreht, zueinander parallel liegen.A wall made of magnetically permeable material tightly separates the upper one Interior of the lower interior 3. ion the latter interior is a toroidal core a flux gate arrangement arranged so that the toroidal core plane and the plane in the magnet 5 rotates, are parallel to each other.

Die Ausbildung des drehbaren Magneten ergibt sich aus den Figuren 2a-und 2b: Der Magnet 5 besteht im wesentlichen aus einer Kunststoffscheibe, in der symmetrisch zu der Scheibenmitte -zwei dauermagnetisierte Körper 13 und 14 eingebettet sind, und zwar so daß d-ie dauermagnetisierten Körper der umgebenden Atmosphäre -nicht ausgesetzt sind.The design of the rotatable magnet can be seen from the figures 2a and 2b: The magnet 5 consists essentially of a plastic disk, in the two permanently magnetized bodies 13 and 14, which are symmetrical to the center of the disk, are embedded are, in such a way that the permanently magnetized bodies of the surrounding atmosphere -not exposed.

Die Magnetisierung der Körper 13, 14 ergibt sich aus dem angedeuteten Feldlinienverlauf in Figur 2b.The magnetization of the bodies 13, 14 results from what has been indicated Field lines in Figure 2b.

Der schematisierte Aufbau des Flux-Gate Ringkerns ist in Figur 3 angedeutet. Der Ringkern 9 ist mit einer Erregerspule 10 umwickelt. Sensorspulen 11 und 12 sind rechtwinklig zueinander über beide gegenüberliegende Ringkernabschnitte gewickelt, damit in diesen Spulen dem Kosinus und dem Sinus des Einfallswinkels der magnetischen Hauptfeldrichtung entsprechende Signale-induziert werden.The schematic structure of the flux gate toroidal core is indicated in FIG. The toroidal core 9 is wrapped with an excitation coil 10. Sensor coils 11 and 12 are wound at right angles to each other over both opposing toroidal core sections, thus in these coils the cosine and the sine of the angle of incidence of the magnetic Signals-induced corresponding to the main field direction.

Dieser-Winkel wird mit e bezeichnet.This angle is denoted by e.

An die Klemmen der Erregerwicklung 12 ist eine Elektronik anschließbar, die einene den Ringkern mit einer Frequenz f erregenden rechteckförmigen Strom beaufschlagt. Von den Klemme n an den Sensorspulenwerden induzierte Spannungen abgegriffen, deren zweite Harmonische f in einer Auswert-2 -elektronik zur Bildung von phasenrichtig detektierten Signalspannungen ausgewertet werden, die dem Sinus bzi.Electronics can be connected to the terminals of the excitation winding 12, the one applied to the toroidal core with a frequency f exciting square-wave current. Induced voltages are tapped from the terminal n on the sensor coils second harmonic f in an evaluation 2 electronics for the formation of in-phase detected signal voltages are evaluated, which corresponds to the sinus bzi.

Kosinus des Einfallswinkels # weitgehend proportional sind.Cosine of the angle of incidence # are largely proportional.

Die weitere Auswertung der detektierten Signalspannungen kann in herkömmlicher Weise und kompa-tibel zu einem Winkelgeber mit Hall-Elementen erfolgen, indem diese Signalspannungen beispielsweise einem Quotienten meßwerk zugeführt-wer-len, welches eine der Stellung der Windfahne 7 .proportionåle Stellung einnimmt. Diese Stellung ist praktisch unabhängig von Richtung und Stärke des Erdmagnetfelds.The further evaluation of the detected signal voltages can be carried out in conventional Wise and compatible to an angle encoder with Hall elements by adding these Signal voltages, for example, are fed to a quotient measuring mechanism, which one of the position of the wind vane 7 .proportionåle position assumes. This position is practically independent of the direction and strength of the earth's magnetic field.

Claims

Protection claims: 1. Device for contactless electronic angle measurement a mechanical actuator with a housing, from which one with a mechanical Actuator connectable shaft protrudes on which a rotatable magnet in the housing is attached, as well as arranged opposite the rotatable magnet in the housing Sensor elements, -d u r c h e k e n n n z e i c h.n e t, -that the housing through a magnetically permeable wall - (8) is divided into two interior spaces (2, 3), -that on one side of the wall the magnet (5) in one (2) of the two interior spaces is rotatable and that on the other side of the wall (8) a flux gate toroidal core (9) and electronic components connected to the windings of the toroidal core (15 - l9) housed in the second interior space (3), which is essentially sealed off in a gas-tight manner are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer walls of the housing (1) consist of a material which shields the earth's magnetic field.

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a bar magnet connected to the shaft (6) serves as the rotatable magnet.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, d a u r c h g e k e n n z e.i c h n.e t that the rotatable magnet (5) essentially consists of a plastic disc consists in which permanently magnetized bodies (0, 14) tM are embedded.