CN105181992A - 旋转传感器 - Google Patents

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Abstract

旋转传感器。提供了一种具有被定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件的传感器设备。该磁铁被定位在轴的端面上。磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。该轴为车辆的传动系统的轴或无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。

Description

旋转传感器
技术领域
本申请涉及传感器设备和包括传感器设备的系统。
背景技术
在不同技术领域中，轴的旋转被感测。各种控制功能可依赖于所感测的轴的旋转。例如，传动系统(transmission)的轴的旋转速度或角速度可被用于控制传动系统的操作。例如，轮轴的轴的角度速可被用来监测对应车轮的摩擦；这对于车辆中的防抱死系统(antiblockingsystem)或电子稳定系统可能是有用的。
感测轴的旋转的已知的方式为在轴上放置铁磁的齿轮，并使用传感器检测齿轮的齿的经过。通常，传感器被置于离轴的旋转轴线一定距离处；经常，该传感器被放置成与铁磁的齿轮径向偏移。此类传感器的输出通常与脉冲的图案(pattern)相对应，其中脉冲的频率根据旋转的速度变化。通过对齿轮的不同齿给予相对于齿轮的其它齿不同的大小，在轴的单一旋转过程中在不同角度位置之间进行区别也变得可能。例如，可设想仅仅使齿中的一个不同于其它的齿，以使得齿轮的角位置可被识别。在没有任何限制的情况下，可使得齿中的多于一个可识别，由此使得角位置中的多于一个可识别。
然而，使用此类齿轮的旋转角的评估要求轴实际上在旋转。有时，需要至少一个完整的旋转来确定绝对方向。此外，可能需要复杂的算法以用于根据所感测的脉冲的图案来准确地估计旋转角。而且，可实现的准确度可能显著依赖于齿轮的制造准确度以及相对于齿轮的安装传感器方面的精度。再进一步地，有时也被称为磁性编码器轮的齿轮可能需要相当大的空间并且可能比较昂贵。
因此，存在对允许以高效和准确的方式感测轴的旋转的技术的需要。
发明内容
根据实施例，提供一种传感器设备。传感器设备可包括被定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。磁铁可被定位在轴的端面上。磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。该轴可以是车辆的传动系统的轴或无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。
根据另一实施例，提供一种系统。该系统可包括车辆的传动系统的轴和定位在轴的端面上的磁铁。该系统可进一步包括定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
根据另一实施例，提供一种系统，其可包括无刷直流(DC)电动机的轴和定位在轴的端面上的磁铁。该系统可进一步包括定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。该磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
在另一实施例中，提供一种系统，其可包括车辆的轮轴的轴。该系统可包括定位在轴的端面上的磁铁和定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。该磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
根据本公开的另一实施例，可提供其它的设备、系统或方法。此类实施例根据与附图相结合的下面的详细描述将是显而易见的。
附图说明
图1示意性地图示出根据本公开的实施例的传感器设备。
图2示出了示意性地图示出传感器设备的功能的框图。
图3A示出了由根据实施例的传感器设备生成的信号中的示例脉冲图案。
图3B示意性地图示出与传感器结合的铁磁的齿轮，该铁磁的齿轮具有基本上与图3A的脉冲图案相对应的轮廓(profile)。
图4示意性地图示出根据实施例的系统，其包括传感器设备和车辆的传动系统的轴。
图5示意性地图示出根据实施例的系统，其中，提供了传感器设备和车辆的轮轴的轴。
图6示意性地图示出根据实施例的系统，其中提供了传感器设备和无刷DC电动机的轴。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述各种实施例。应注意到，这些实施例仅用作示例且不被解释为限制性的。例如，在实施例具有多个特征时，其它的实施例可包括较少的特征和/或替换的特征。此外，来自不同实施例的特征可彼此组合，除非以其它的方式特别注释。
下面说明的实施例涉及感测轴的旋转的技术，特别是车辆的传动系统的轴、无刷DC电动机的轴、以及车辆的轮轴的轴。所说明的实施例覆盖对应的传感器设备、系统和方法。
在所阐释的实施例中，采用磁场敏感元件，其被定位在磁铁的磁场中。该磁铁被定位在轴的端面上。磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。根据此角，明确地确定磁场的方向可以是可能的。
在没有任何限制的情况下，磁场敏感元件可基于磁阻效应，诸如巨磁阻(GMR)效应、各向异性磁阻(AMR)效应、沟道磁阻(TMR)效应、或霍尔效应。磁场敏感元件的示例实施例可基于两个GMR设备，其在平行于轴的端面且垂直于轴的旋转轴和纵向的平面中具有两个不同的最大敏感方向。此类磁场敏感元件可允许准确检测磁铁的磁场的定向角，该磁铁具有垂直于轴的旋转轴线定向的磁化。特别地，此类磁场敏感元件可以以类似罗盘(compass)的方式用来感测与轴一起旋转的磁铁的磁场的方向。
此外，所阐释的实施例可利用所存储的脉冲边沿到定向角的映射。在某些实施例中，该映射可例如通过对存储器编程来可配置。取决于此映射和由磁场敏感元件所感测的磁场的定向角，生成第一信号，其包括具有上升和下降脉冲边沿的脉冲的图案。在第一信号内，上升和/或下降边沿可被映射到由磁场敏感元件所感测的预定义的定向角。该第一信号可用来模仿由传感器组件生成的脉冲图案，其是基于如前面说明的不对称的齿轮。依赖于此类非对称的齿轮，第一信号的此类形式由此实现了对现有的传感器设备的兼容性。
此外，所感测的角方向可被用来生成第二信号，其表示在0°和360°之间的范围中的轴的旋转角。在后者的情况下，旋转角可由数字值、模拟值、或脉冲宽度调制信号来表示。换句话说，脉冲宽度调制信号可与脉冲宽度调制值对应。不同的操作模式可被提供用于输出第一信号或第二信号。例如，传感器设备可被提供有第一操作模式和第二操作模式，在第一操作模式中，传感器设备输出第一信号，在第二操作模式中，传感器设备输出第二信号，而不是第一信号。同样地，该传感器在又一操作模式中可输出第一信号和第二信号两者。
在某些实施例中，由磁场敏感元件所感测的磁场的方向也可被用作用于生成另外的信号的基础。例如，取决于所感测的定向角，可生成另外的信号，其表示轴的角速度。在没有任何限制的情况下，角速度可由数字值、模拟值或脉冲宽度调制信号表示。另外的信号可具有轴的每一旋转的预定义周期。换句话说，信号的基本组成部分(诸如脉冲或半波或全波)的重复可合计为特定的预定义数目。作为非限定的示例，可存在每一旋转的十个占空比(dutycycle)的数目。预定义的周期可允许模仿基于齿轮操作的传统传感器设备的输出。预定义周期可对应于所模仿的齿轮的齿的数目。
现在将参考附图进一步解释上述实施例。
图1示意性地图示出根据实施例的传感器设备200。传感器设备200被配置成感测轴100的旋转，即，方向和/或角速度。因此，在下面传感器设备200还将被称作旋转传感器。
该轴可为车辆的传动系统的轴或无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。
在所阐释的实施例中，传感器设备200包括磁场敏感元件210，下面也被称作传感器元件，和磁铁220。此外，在所阐释的实施例中提供输出电路230。如所阐释的，磁铁220可为安装在轴100的端面上的盘形偶极磁铁。磁铁220的磁化(从南极“S”到北极“N”)垂直于轴100的纵向旋转轴110定向。该磁化可对应于内部作用磁场。磁铁220的北极与南极之间的边缘可垂直于磁化定向。因此，当轴如箭头指示的那样旋转时，磁铁220的磁场的方向围绕轴100的纵向旋转轴线110以逆时针的方式变化(图1中从轴线的末端朝向磁铁观看)。
如上面所提到的，传感器元件210例如可基于两个GMR设备，每个在垂直于轴100的纵向旋转轴线110的平面中具有不同的最大敏感方向，由此允许感测在从0°至360°的范围中的磁场的方向的绝对角。
磁铁220的几何形状和磁性配置不被特别地限制。如上所述，在图1的情形中，示出了形成磁偶极的盘形元件。盘的一半形成磁性的北极N，并且盘的另一半形成磁性的南极S。磁轴(即北极S和南极S之间的几何连接)垂直于轴的轴线定向。使用磁性的多极元件也是可能的，其包括多个北极和对应的南极。这可增加感测磁场的定向角方面的灵敏度和准确度。在此类情形中，旋转传感器通常用关于由磁铁220生成的磁场的空间形状的信息来预先配置。在一个实施例中，使用扁平元件可能是理想的，其相对于轴100的轴线径向延伸。这可允许甚至在没有大量空间可用的情形中感测方向。然而，采用与其径向尺寸相比具有相当大的厚度的元件也是可能的。如图1的情形中所示的，磁铁的径向尺寸可大约是轴100的径向尺寸。然而，通常磁铁200的径向尺寸显著地大于或小于轴100的径向尺寸也是可能的。例如，在一种情形下，磁丸(magneticpill)可被用作磁铁200。磁丸可为大体细长的元件，其中磁极位于其相对端。细长的可指的是大体1d延伸的元件。例如，磁丸可在径向上被磁化。
如从图1中可看到的，传感器元件210位于轴100的轴向延伸处(如由图1中的虚线所指示的)，并且以相对于磁铁220的间隙偏移。特别地，如图1中所阐释的，在轴100旋转时，传感器元件210可为静止的。
进一步地，传感器设备200可包括电子输出电路230，其被配置成根据由传感器元件210所感测的磁场的定向角来生成不同种类的输出信号。传感器元件210和输出电路230可被布置在相同的半导体芯片上或在相同的芯片封装中。由图2的框图来进一步图示出输出电路230的功能。
如图2中所图示的，输出电路230可包括脉冲图案发生器250和存储器260。脉冲图案发生器250被配置成生成信号PP，其包括脉冲的图案。这取决于由信号感测(SENSE)表示的图2中所感测的磁场的定向角，以及存储在存储器260中的脉冲边沿(PE)角度映射来实现。存储器260例如可由适当类型的半导体存储器来实现，诸如只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、或闪速存储器。使用PROM、EPROM、或闪速存储器的存储器260的实施例可被用来允许配置或重新配置存储在存储器260中的PE角度映射。
在所阐释的实施例中，针对脉冲图案的每个脉冲，在存储器260中存储的PE角度映射限定了与脉冲的上升边沿相关的定向角和与脉冲的下降边沿相关的定向角。因此，脉冲图案发生器250可通过比较所感测的方向与映射中的定向角来操作，并且，如果所感测的定向角经过与上升边沿相对应的定向角，则将信号PP的值切换到高值，或者如果所感测的定向角经过与下降边沿相对应的定向角，则将信号PP的值切换到低值。这样，可生成不同种类的脉冲图案，包括高度不对称的脉冲图案，其中在轴100的整个旋转的过程中，相对于其占空比，每个脉冲不同于其它脉冲。
如进一步所阐释的，输出电路230也可包括绝对角度信号发生器270，其被配置成生成信号AAS，其表示从0°至360°的范围中的轴100的绝对定向角。信号AAS例如可将轴100的绝对定向角表示为模拟值。另外，信号AAS可将轴100的绝对定向角编码为数字值或脉冲宽度调制信号。绝对角信号发生器270可从由传感器元件感测的磁场的定向角导出轴100的绝对定向角，例如通过增加考虑了在轴100上的磁铁220的安装方向的偏移，和/或任何另外的参考偏移。绝对角信号发生器270还可执行信号转换，作为非限制性示例，例如从信号感测(SENSE)的模拟表示到信号AAS的数字或脉冲宽度调制表示。替换地或另外地，脉冲图案发生器250可执行信号转换。
在某些实施例中，绝对角信号发生器270也可被配置成根据由传感器元件210所感测的定向角来生成一个或多个另外的信号。例如，绝对角信号发生器270可生成表示轴100的角速度的信号，例如通过计算轴100的绝对定向角的时间导数。可选地，旋转的方向可被编码。为了模仿用与齿轮相互作用的传统传感器元件获得的输出信号，例如绝对角信号发生器270输出表示轴100的角速度的信号以使得其具有轴的每一旋转的预定义数目的周期(作为非限制性示例12或20周期)是可能的。此类信号可以适合于对用与具有相对应齿数的齿轮相互作用的传统绝对角信号发生器所获得的信号进行模仿。
如进一步所阐释的，图2的输出电路230可包括模式选择器280。模式选择器280可用于选择输出电路230的不同操作模式。特别地，模式选择器280可被用于选择第一操作模式，其中，输出电路230输出信号PP作为它的输出信号输出(OUT)。模式选择器280可进一步被用于选择第二操作模式，其中，输出电路可输出信号AAS作为它的输出信号输出。可选地，模式选择器280可被用于选择第三操作模式，其中，输出电路230输出另外的信号，其指示旋转速度。
可设想由模式选择器280使用的各种决策标准以便选择特定的操作模式。例如，在轴的旋转的启动阶段，模式选择器280可选择第二操作模式，由此即使在轴基本上静止时也提供关于轴100的旋转角的有用信息，这意味着信号PP还不可能具有用于旋转角的关系的足够数目的脉冲。在轴100的特定数目的旋转之后，例如在一个完整的旋转之后，或者在轴100的角速度超过阈值时，模式选择器280可选择第一操作模式，其中，输出信号输出可被生成以对通常由传统的基于齿轮的旋转传感器提供的输出信号进行模仿。
输出电路230输出多个信号也是可能的。例如，信号AAS可被输出，并且另外的信号可在同一个操作模式中输出。然后导出方向以及旋转速度两者可以是可能的。
图3A中阐释了包括在信号PP中的示例脉冲图案。此脉冲图案被假定为对布置在如图3B中示意性地图示出的齿轮20的磁场中的旋转传感器25的输出信号进行模仿。在所阐释的示例中，脉冲图案由每个具有不同占空比的三个脉冲11，12，13构成。每个脉冲11，12，13对应于与旋转传感器25一起使用的齿轮20的特定的齿21，22，23。在给定的示例中，脉冲11对应于齿轮20的齿21，脉冲12对应于齿轮20的齿22，并且脉冲13对应于齿轮20的齿23。
在图3B中所示的齿轮20上，齿21，22，23每个具有关于轴线在基本上径向的方向上延伸的两个边沿21A，21B，22A，22B和23A，23B。每对边沿21A，21B，22A，22B和23A，23B限定相应齿21，22，23的角位置和周向范围(circumferentialextension)。如果在齿轮20的旋转期间，旋转角α增加，齿21，22，23随后经过传感器25。例如，传感器25可以是霍尔传感器、GMR传感器、TMR传感器、或AMR传感器，并且至少齿轮20的齿21，22，23可由铁磁材料形成。如在图3A中图示的，此类系统设置的典型输出信号的脉冲图案由信号PP来模仿。在所阐释的示例中，图3A的脉冲图案在齿21的边沿21A将经过传感器25时具有脉冲11的上升脉冲边沿11A，并且在脉冲21的边沿21B将经过传感器25时具有下降脉冲边沿11B。类似地，在齿22的边沿22A将经过传感器25时，图3A的脉冲图案具有脉冲12的上升脉冲边沿12A，并且在脉冲22的边沿22B将经过传感器25时具有下降脉冲边沿12B。类似地，在齿23的边沿23A将经过传感器25时，图3A的脉冲图案具有脉冲13的上升脉冲边沿13A，并且在脉冲23的边沿23B将经过传感器25时具有下降脉冲边沿13B。
所阐释的实施例的输出电路230可通过适当地配置存储在存储器260中的PE角度映射来实现模仿。例如，在假设齿21的边沿21A位于0°的角位置处时，PE角度映射可将上升脉冲边沿11A指派成0°的定向角。类似地，如果齿21的边沿21B位于90°角位置处，则PE角度映射可将下降脉冲边沿11B指派成90°的定向角。对于其它的齿22，23，取决于齿22，23的角位置和周向范围，可进行对应的指派。在上升和下降脉冲边沿的此类指派中，还可考虑磁场的定向角与轴100的旋转角之间的偏移。该偏移可涉及定向角与旋转角的差异。可以通过用于校准PE角度映射的预定义参考角来考虑该偏移。
应理解，图3A的脉冲图案将随着轴100的每次旋转重复。进一步地，脉冲图案中的脉冲宽度和间歇将根据轴100的旋转速度而变化。例如，每一旋转的脉冲与间歇的比可保持恒定。
在图4中，示出了采用齿轮箱形式的传动系统400。输入轴401由车辆的引擎(图4中未示出)驱动。传动输出轮420被示出。存在传动系统400的三个轴100-1，100-2，100-3。三个轴100-1，100-2，100-3中的每个在其端面上被配备有磁铁220。外壳410可旋转地容纳轴100-1，100-2，100-3。轴的至少部分在外壳内旋转。换句话说，外壳410不与轴100-1，100-2，100-3一起旋转，更确切地说其封装轴100-1，100-2，100-3的端部。可提供相应的轴承。与相应的三个磁铁220相关的磁性传感器元件210被附着到外壳410。尽管图4示出磁铁220在轴100-1，100-2，100-3的每一个的端面上，但是磁铁可在没有限制的情况下仅仅提供在轴的某些上。特别地，传感器元件210位于以相对于磁铁220的间隙偏移的相应轴100-1，100-2，100-3的轴向延伸处(图4中由虚线图示出)。传感器元件210相对于相应的轴100-1，100-2，100-3的轴向延伸进行移位(displace)是可能的。通过上述的技术，确定轴100-1，100-2，100-3的方向和/或旋转速度是可能的。
在图5中，示出了包括轮轴的轴100的系统500。轴100的端面被提供有磁铁220。轴100的端面相对于轮轴的轮轴承502。轴100可旋转地连接到端面与轮轴承502之间的轴载体501。图5中进一步图示出传感器元件210，其位于轴100的轴向延伸处，并以相对于磁铁200的间隙偏移。传感器元件210不与轴100一起旋转。通过上述的技术，确定轴100的方向和/或旋转速度是可能的。
转到图6，示出了无刷DC电动机单元或组件600。组件的电动机601可被附着到轴100。磁铁220位于轴的端面处。传感器元件210位于轴100的轴向延伸处并以间隙偏移。通过上述技术，确定轴100的方向和/或旋转速度是可能的。
无刷DC电动机组件600的控制器(图6中未示出)可以连续地切换电绕组的相位以保持电动机601转动。切换可响应于轴100的方向而发生。通过采用传感器元件210来确定在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角，确定轴100的定向角变得可能。这允许准确控制无刷DC电动机601。
如从上面可看到的，该技术可在感测轴100，100-1，100-2，100-3的方向时降低复杂性、要求的空间和成本。图4的情形中可要求比传统的传动系统中明显更少的空间，其中将磁铁220放置在传动系统400的轴100-1-100-3的一个或多个端面上。特别地，当采用齿轮时，可能必需在轴100-1-100-3上占用另外的空间来安装后者。通常，齿轮(如图3B中所示)被限制到大约7cm的最小直径。经常，当在此类齿轮的附近采用传统的磁场传感器时，需要大的传感器塔(tower)以便使磁场传感器更靠近齿轮。生成了额外的成本且通常增加了系统复杂性。此外，存在对使传动系统400小型化(downsize)的不变需求。当采用上述的系统时，可减少复杂性和要求的空间两者。
此外，在图5的情形中，在磁铁220被附着到轮轴的轴100的端面的情况下，当与传统的技术方案相比时实现了显著降低的空间和成本。特别地，在传统的系统中，齿轮经常被布置成靠近轮轴承502。通常，这影响整个系统尺寸，诸如增加的结构空间。因此，复杂性和成本被进一步增加。传统系统中的相应的传感器进一步靠近包括制动盘、制动钳和制动靴的制动系统定位；这经常导致高的环境温度。方向的感测的准确度可以降低并可产生电子装置的增加的磨损。
应理解，上述的概念和实施例易受到各种修改。例如，对应于不同种类的齿轮轮廓的各种脉冲图案可被模仿。此类模仿还可被扩充到不仅对齿的角位置和延伸进行模仿，而且可以进一步对齿轮廓的特性(诸如齿的径向尺寸或齿边沿的斜率)进行模仿。另外，旋转传感器可使用其它种类的感测设备或其它类型的磁铁，诸如更复杂的多极磁铁。

Claims (20)

1.一种传感器设备，包括：
磁场敏感元件，其被定位在定位于轴的端面上的磁铁的磁场中，
磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角，
其中，该轴为车辆的传动系统的轴、无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。
2.权利要求1的传感器设备，进一步包括：
存储器，其存储脉冲边沿到定向角的映射；以及
电子电路，其被配置成取决于所感测的定向角和所存储的脉冲边沿到定向角的映射来生成包括具有上升和下降脉冲边沿的脉冲的图案的信号。
3.权利要求2的传感器设备，
其中，电子电路被进一步配置成取决于所感测的定向角来生成另外的信号，其表示轴在0°和360°之间的范围中的旋转角和/或轴的角速度。
4.权利要求3的传感器设备，
其中，另外的信号具有轴的每一旋转的预定义数目的周期。
5.一种系统，包括：
车辆的传动系统的轴，
定位在轴的端面上的磁铁，
定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件，
磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
6.权利要求5的系统，
其中，磁铁从包括下面各项的组中选择：
径向磁化的磁丸，
相对于轴的轴线径向延伸的扁平元件，以及
形成磁偶极的盘形元件，其中，该盘的一半形成磁性北极，并且盘的另一半形成磁性南极。
7.权利要求5的系统，
其中，磁场敏感元件被定位在轴的轴向延伸处并以相对于磁铁的间隙偏移，以及
其中磁铁被定位在轴的轴线上。
8.权利要求5的系统，进一步包括：
存储器，其存储脉冲边沿到定向角的映射；以及
电子电路，其被配置成取决于所感测的定向角和所存储的脉冲边沿到定向角的映射来生成包括具有上升和下降脉冲边沿的脉冲的图案的信号。
9.权利要求8的系统，
其中，电子电路进一步被配置成取决于所感测的定向角而生成另外的信号，其表示在0°和360°之间的范围中的轴的旋转角或者轴的角速度。
10.权利要求9的系统，
其中另外的信号具有轴的每一旋转的预定义数目的周期。
11.权利要求5的系统，进一步包括：
外壳，其中轴的至少部分在外壳内旋转，其中磁场敏感元件被附着到外壳。
12.一种系统，包括：
无刷DC电动机的轴，
定位在轴的端面上的磁铁，
定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件，
磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
13.权利要求12的系统，
其中，磁铁从包括以下各项的组中选择：
径向磁化的磁丸，
相对于轴的轴线径向延伸的扁平元件，以及
形成磁偶极的盘形元件，其中，该盘的一半形成磁性北极，并且盘的另一半形成磁性南极。
14.权利要求12的系统，
其中，磁场敏感元件被定位在轴的轴向延伸处并以相对于磁铁的间隙偏移，以及
其中，磁铁被定位在轴的轴线上。
15.一种系统，包括：
车辆的轮轴的轴，
定位在轴的端面上的磁铁，
定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件，
磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。
16.权利要求15的系统，
其中，磁铁从包括以下各项的组中选择：
径向磁化的磁丸，
相对于轴的轴线径向延伸的扁平元件，以及
形成磁偶极的盘形元件，其中该盘的一半形成磁性北极，并且盘的另一半形成磁性南极。
17.权利要求15的系统，
其中，磁场敏感元件被定位在轴的轴向延伸处并以相对于磁铁的间隙偏移，以及
其中磁铁被定位在轴的轴线上。
18.权利要求15的系统，进一步包括：
-存储器，其存储脉冲边沿到定向角的映射；以及
-电子电路，其被配置成取决于所感测的定向角和脉冲边沿到定向角的所述存储的映射而生成包括具有上升和下降脉冲边沿的脉冲的图案的信号。
19.权利要求18的系统，
其中电子电路进一步被配置成取决于所感测的定向角来生成另外的信号，其表示在0°和360°之间的范围中的轴的旋转角或者轴的角速度。
20.权利要求15的系统，
其中，轴的端面相对于轮轴的轮轴承，
其中，该轴可旋转地连接到端面与轮轴承之间的轴载体。
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