CN109804225A - 用于确定轴的绝对旋转角度的传感器系统、用于确定轴的绝对旋转角度的方法以及具有传感器系统的车辆 - Google Patents

用于确定轴的绝对旋转角度的传感器系统、用于确定轴的绝对旋转角度的方法以及具有传感器系统的车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种传感器系统(1)和一种用于确定旋转角度范围大于一圈的轴(10)的绝对旋转角度(δ)的方法，以及涉及一种具有传感器系统(1)的车辆，其中，所述传感器系统(1)具有主转子(2)，其能够旋转同步地连接至轴(10)；第一辅助转子(3)，其机械地联接到主转子(2)；第二辅助转子(4)，其机械地联接到主转子(2)；第一传感器装置(SE1)，其被分配给第一辅助转子(3)且用于根据第一辅助转子的旋转角度产生第一传感器信号；第二传感器装置(SE2)，其被分配至第二辅助转子(4)且用于根据第二辅助转子(4)的旋转角度产生第二传感器信号；第三传感器装置(SE3)，其被分配至主转子(2)并且用于根据所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)产生第三传感器信号；以及评估装置，其用于从传感器装置(SE1、SE2、SE3)的传感器信号确定主转子(2)的绝对旋转角度(δ)。所述第三传感器装置的检测范围(α)小于360°。

Description

用于确定轴的绝对旋转角度的传感器系统、用于确定轴的绝 对旋转角度的方法以及具有传感器系统的车辆
技术领域
本发明涉及一种传感器系统，所述传感器系统用于确定具有大于一圈的旋转角度的轴的绝对旋转角度，特别是用于确定车辆中转向角度大于一圈的转向轴的绝对转向角度。其中所述传感器系统包括能够与轴旋转同步地连接的主转子；第一辅助转子，其机械地联接至所述主转子，具有恒定且均匀的第一平移；第二辅助转子，其机械地连接至所述主转子，具有与第一平移不同的恒定且均匀的第二平移；第一传感器装置，其被分配给第一辅助转子并用于根据第一辅助转子的旋转角度来产生第一传感器信号；第二传感器装置，其被分配给第二辅助转子并用于根据第二辅助转子的旋转角度来产生第二传感器信号；第三传感器装置，其被分配给所述主转子并且用于根据主转子的相对旋转角度产生来第三传感器信号；以及评估装置，其用于从传感器装置的传感器信号来确定所述主转子的绝对旋转角度。本发明还涉及一种利用如上所述的传感器系统确定轴的绝对旋转角度的方法，以及涉及具有这种传感器系统的车辆。
背景技术
从现有技术中大概已知，例如从DE 195 06 938 A1或DE 10 2009 031 176 A1中已知的为了确定轴的绝对旋转角度的通用传感器系统，其具有可以与所述轴旋转同步地连接的轴；第一辅助转子，其机械地联接至所述主转子，具有恒定且均匀的第一平移；第二辅助转子，其机械地连接至所述主转子，具有与第一平移不同的恒定且均匀的第二平移；第一传感器装置，其被分配给第一辅助转子并用于根据第一辅助转子的旋转角度产生第一传感器信号；第二传感器装置，其被分配给第二辅助转子并用于根据第二辅助转子的旋转角度产生第二传感器信号；以及评估装置，其用于从传感器装置的传感器信号来确定所述主转子的绝对旋转角度。借助于第一传感器装置和第二传感器装置，可以确定所述主转子的绝对旋转角度。
用这种传感器系统确定轴的绝对旋转角度的相关方法通常也是已知的，例如，从首先提到的DE 195 06 938 A1或DE 101 10 785 A1，其特别涉及关于确定轴的绝对旋转角度的进一步细节。
为了提高确定轴的绝对旋转角度的精度，在DE 10 2009 031 176 A1中描述的传感器系统中还设置了第三传感器装置，其设计用于以高分辨率检测主转子的相对旋转角度。借助于所述第一传感器装置和所述第二传感器装置，能够以第一精度确定所述轴的绝对旋转角度，特别是主转子定位的旋转角度范围。借助于第三高分辨率传感器装置，能够以更高的第二精度确定所述主转子在该旋转角度范围内的相对旋转角度，从而可以总体上以改进的精度确定绝对旋转角度。
为此，所述第三传感器装置具有磁传感器以及磁环，所述磁传感器在共用印刷电路板上的两个辅助转子之间相对于所述主转子以静止的方式布置，所述磁环布置在所述主转子上并形成在整个圆周上，其由在圆周方向上交替排列的磁北极和南极组成，它们在所述主转子旋转期间移动经过s磁传感器。北极和相邻的南极一起形成极对。从检测到的磁场方向或磁传感器检测到的磁通密度，可以确定所述主转子在旋转角度范围内的相对旋转角度。
这种传感器系统当然可以用于以高精度确定轴的绝对旋转角度。然而，这种传感器系统，特别是上述第三传感器装置，制造复杂并且因此昂贵。
情况也是如此，特别是如果第一传感器装置和第二传感器装置也被设计为磁传感器装置，所述传感器装置可以彼此具有相互影响，特别是所述第三传感器装置的磁环可以使第一传感器装置和/或第二传感器装置的传感器信号失真，由此可能出现误差或不准确性，这可能对确定绝对旋转角度的可实现精度产生不利影响。另外，第一传感器装置和/或第二传感器装置的磁体可使所述第三传感器信号失真。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种替代的传感器系统，优选地是更具成本效益的传感器系统，并且特别是这样一种传感器系统，利用该传感器系统可以减少各个传感器装置彼此之间的相互影响，以及用这种传感器系统来确定轴的绝对旋转角度的相关方法。
根据本发明，该目的通过根据相应的独立权利要求的传感器系统、方法和车辆来实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题，并且在下面更详细地解释。
根据本发明的传感器系统的特征在于，所述第三传感器装置具有小于360°的检测范围。这意味着根据本发明的传感器系统中的第三传感器装置的检测范围小于一整圈。因此，旋转角度范围不会在整圈上延伸，而是仅在限定的角度范围上延伸，在该旋转角度范围中，所述第三传感器信号可以通过所述第三传感器装置产生，所述第三传感器信号作为所述主转子的相对旋转角度的函数。特别地，使用所述第三传感器装置，可以仅在该角度范围，即所谓的检测范围内，检测主转子的相对旋转角度。
根据本发明的传感器系统优选地设计成检测轴在两个旋转方向上的绝对旋转角度，即向左和向右两者的绝对旋转角度，即，优选地应用以下关系：α≤±360°/q，其中q>1。
由于第三传感器装置所具有的检测范围不会在圆周方向上延伸一整圈，而是仅在其一部分上延伸，根据本发明的传感器系统比具有360°检测范围的第三传感器装置的传感器系统更具成本效益，例如在DE 10 2009 031 176A1 中描述的传感器系统，因为特别是第三传感器装置可以设计更简单，因此生产也更简单且更具成本效益。
利用根据本发明的传感器系统，轴的绝对旋转角度只能在检测范围内以更高的精度确定。然而，由于经验表明，通常不需要在整个旋转角度范围或整圈的范围内增加精度，而是仅在限定的旋转角度范围内——例如，在车辆中确定转向轴的绝对转向角，通常增加的精度仅需要在零位置附近——在许多应用情况下，特别是在传感器系统内有利地布置所述第三传感器装置的情况下，可以使用根据本发明的传感器系统而没有明显的缺点。
在本发明的含义内，轴的绝对旋转角度被定义为轴相对于限定的零位置转过的角度，其中轴的绝对旋转角度可以大于360°。
在本发明的含义内，轴的相对旋转角度是轴在一圈内的旋转角度，即，相对旋转角度可不大于360°。例如，如果轴的绝对旋转角度为+400°，则轴的相对旋转角度为+40°。因此，绝对旋转角度为-460°的相对旋转角度为-100°。
两个可旋转地安装的部件之间旋转同步连接是这样的连接，其中第一部件以限定的旋转角度的旋转引起第二部件以相同旋转角度的旋转，反之亦然。换句话说，如果主转子旋转同步地连接到轴，则主转子的绝对旋转角度对应于轴的绝对旋转角度，反之亦然。优选地，为了产生与轴旋转同步地连接，主转子可以以旋转固定的方式连接到轴，特别是在圆周方向上没有游隙。
在本发明的含义内，转子是安装成使得其可以旋转通过旋转角度的本体，其中优选地，传感器系统的至少一个转子，即至少主转子和/或第一辅助转子和/或第二辅助转子，例如设计为盘形旋转本体，例如旋转安装的盘，尤其是摩擦轮、齿轮、带轮等。
被指定为主转子的元件是传感器系统的旋转主体，其被设计或设置成以旋转同步的方式连接到轴，其旋转角度将通过根据发明的传感器系统来检测。辅助转子是传感器系统的旋转安装主体，其通过平移机械地联接到主转子。
在根据本发明的传感器系统中，所述主转子优选地与第一辅助转子和第二辅助转子形成齿轮机构(在每种情况下)。在这种情况下，特别是摩擦齿轮机构、齿轮传动装置和牵引传动装置已证明是合适的。换句话说，所述主转子优选地通过具有恒定且均匀的第一平移的摩擦齿轮机构、齿轮传动装置和/或牵引齿轮箱联接到第一辅助转子，并且优选地通过具有第二平移的摩擦齿轮机构、齿轮传动装置和/或牵引齿轮箱装置机械地联接到第二辅助转子，所述第二平移不同于第一平移但也是恒定且均匀的。
已经证明齿轮传动装置是特别有利的，因此优选地，所述主转子以及第一辅助转子和第二辅助转子各自实现为齿轮，其中所述主转子与第一辅助转子和第二辅助转子啮合，第一辅助转子和第二辅助转子具有不同数量的齿，使得第一辅助转子以恒定且均匀的第一平移联接至主转子，第二辅助转子以与第一平移不同的第二恒定且均匀的平移联接至主转子。
主转子优选地设计成直接定位在轴上，其中所述主转子能够特别优选地以旋转地固定的方式连接到轴并且在圆周方向上没有游隙。这使得能够实际上无滞后地确定主转子的相对旋转角度，因此，在检测范围内，通过第三传感器装置的相应高分辨率，主转子的绝对旋转角度或与其旋转同步连接的轴的绝对旋转角度可以在检测范围内以高精度确定并且几乎没有滞后现象。
在根据本发明的传感器系统的有利设计中，所述传感器系统设计成当所述主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围之外时，以第一精度确定所述主转子的绝对旋转角度，并且当所述主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围内时，以第二精度确定所述主转子的绝对旋转角度，优选地，所述第二精度为更好的精度。
所述第三传感器装置的分辨率优选地至少与仅使用第一传感器装置和/或第二传感器装置确定的主转子的绝对旋转角度的分辨率一样高，优选地至少是该分辨率的两倍，特别地至少是该分辨率的四倍。特别优选地，所述第三传感器装置的分辨率是可根据第一传感器信号和/或第二传感器信号而不考虑第三传感器信号时确定的绝对旋转角度的分辨率的至少十倍。
根据本发明的传感器系统具有第三传感器装置，其具有小于360°的检测范围，还具有以下优点：通过巧妙地布置所述第三传感器装置，特别是其检测范围，可以减少或甚至完全防止第三传感器装置与第一传感器装置和/或第二传感器装置之间的任何相互影响。在根据本发明的传感器系统的另一有利设计中，所述第三传感器装置相对于第一传感器装置和/或第二传感器装置设计和布置为，使得至少在主转子的限定的相对旋转角度周围，优选地在主转子的相对零位置的周围，减小或甚至防止第三传感器装置与第一传感器装置和/或第二传感器装置之间的任何相互影响，特别是在第三传感器信号的产生期间。换句话说，这意味着所述第三传感器装置优选地相对于第一传感器装置和/或第二传感器装置设计和布置为，使得当主转子具有在第三传感器装置的检测范围内的旋转角度时，在第三传感器装置与第一传感器装置和/或第二传感器装置之间不发生或仅发生减小的相互影响。
此外，第三传感器装置的检测范围不延伸超过整圈的事实带来用于检查传感器信号的合理性的附加选项，这将在后面更详细地描述，特别是与根据本发明的方法有关。
在根据本发明的传感器系统的另一有利布置中，主转子的绝对零位置与主转子的相对零位置重合。主转子的绝对零位置被定义为主转子具有0°的绝对旋转角度所在的旋转角度位置。相应地，本发明含义内的相对零位置被理解为意指主转子具有0°的相对旋转角度所在的旋转角度位置。换句话说，如果主转子的绝对旋转角度是0°，则主转子的相对旋转角度优选地也是0°。
在传感器系统的另一有利布置中，所述第三传感器装置的所述检测范围在所述主转子的限定的相对旋转角度周围延伸，优选地，在所述主转子的相对零位置附近延伸，其中所述检测范围特别是关于所述主转子的限定的相对旋转角度对称地延伸。
根据本发明的传感器系统的第三传感器装置的检测范围优选地在≤270°的旋转角度范围上延伸，其中检测范围优选地位于相对于主转子的相对旋转角度+135°至-135°的旋转角度范围内。
在根据本发明的传感器系统的另一有利设计中，所述第三传感器装置的检测范围在180°的旋转角度范围上延伸，优选地相对于主转子的相对旋转角度在+90°到-90°的范围上延伸。
在根据本发明的传感器系统的另一有利布置中，所述第三传感器装置的检测范围在≤150°的旋转角度范围上延伸并且优选地相对于主转子的相对旋转角度在+70°至-75°的旋转角度范围上延伸。
在根据本发明的传感器系统的另一有利布置中，第三传感器装置是磁传感器装置，其中为了产生第三传感器信号，第三传感器装置优选地包括磁传感器和磁环部分，所述磁环部分在圆周方向上延伸，其中磁环部分在圆周方向上延伸的角度范围特别限定了检测范围。不言而喻，所述第三传感器装置也可以是光学传感器装置或另一传感器装置，特别是现有技术中已知的并且适用于此目的的传感器装置。
优选地，设置用于根据第一辅助转子的旋转角度产生第一传感器信号的第一传感器装置也是磁传感器装置。然而，第一传感器装置也可以是从现有技术中已知并且适合于此目的的光学传感器装置或任何其他传感器装置。因此，所述第二传感器装置还优选地是光学传感器装置、磁传感器装置或适合于该目的的任何其他传感器装置，特别是现有技术中已知的传感器装置。
在根据本发明的传感器系统的另一有利布置中，第三传感器装置的磁传感器布置成在传感器系统中静止，并且磁环部分固定至主转子。另一方面，在一些情况下，将磁传感器固定到主转子并且将磁环部分布置成在传感器系统中静止可以是有利的。所述第三传感器装置的部件，特别是磁传感器和磁部分环，优选地设计和布置在传感器系统中，使得当主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围内时，产生第三传感器信号，当主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围之外时，不产生第三传感器信号。
在根据本发明的传感器系统的另一有利设计中，所述磁环部分由在圆周方向上级联的多个极对组成，其中极对优选地以使得磁环部分具有交替地彼此相邻布置的北极和南极的方式级联，其中极对尤其实现为永磁体磁极对。
在根据本发明的传感器系统的另一有利设计中，所有极对在相等的极对角度范围上延伸，其中极对角度范围优选地对应于可以根据第一传感器信号和第二传感器信号确定绝对旋转角度的精度的大约两倍。
在根据本发明的传感器系统的另一有利设计中，所述第三传感器装置的磁传感器布置在传感器系统中在主转子的相对零位置的区域中的固定位置，且所述第三传感器装置的磁环部分在其上延伸且优选地限定检测范围的角度范围被选择为至少小到使得至少在所述主转子的相对零位置周围，优选地，在所述第三传感器装置的整个检测范围上，防止由于第三传感器装置的磁环部分对第一传感器装置和/或第二传感器装置的任何影响和/或反之亦然。
优选地，所述第一传感器装置和/或所述第二传感器装置布置在距第三传感器装置的磁传感器一定距离处，使得当第三传感器信号由于磁环部分移动经过磁传感器而产生时，避免了任何不期望的相互影响，特别是第一传感器装置和/或第二传感器装置对第三传感器装置的任何影响，反之亦然。
已经证明有利的是，如果所述第三传感器装置的磁传感器布置在所述主转子的相对零位置周围的区域中，特别是在所述主转子的相对零位置，所述第三传感器装置的检测范围在相对于主转子的相对旋转角度的+90°至-90°的旋转角度范围内，并且第一传感器装置和第二传感器装置各自布置在±90°至±180°的旋转角度范围之外的径向方向上，优选地在±120°至±180°的旋转角度范围之外，特别是在±135°至±180°的旋转角度范围之外。
根据本发明的方法的特征在于以下步骤：
-检测传感器装置产生的传感器信号；以及
-根据检测到的传感器信号确定主转子的绝对旋转角度，
其中，当主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围之外时，根据第一传感器信号和/或第二传感器信号确定主转子的绝对旋转角度，并且其中当主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围内时，根据第一传感器信号和/或第二传感器信号和第三传感器信号确定绝对旋转角度。
换句话说，这意味着，根据本发明，当主转子转过旋转角度使得相对旋转角度在检测范围内并且第三传感器信号通过第三传感器装置产生时，第一传感器信号和第二传感器信号用于确定主转子的绝对旋转角度，并且如果主转子的相对旋转角度在检测范围之外并且因此没有产生第三传感器信号，则仅第一传感器信号和第二传感器信号用于确定绝对旋转角度。
通过第三传感器装置的适当设计，特别是如果第三传感器装置具有适当高的分辨率，以这种方式可以在检测范围内以较高的精确度并且在检测范围外以较低的精确度确定绝对旋转角度。然而，由于在大多数情况下，仅在特定角度范围内，特别是在轴或主转子的绝对零位置附近，需要高精确度，通过根据本发明的方法，特别是结合根据本发明的传感器系统，在相关的旋转角度范围内以特别简单且成本有效的方式，可以以高分辨率和几乎无滞后的方式确定轴的绝对旋转角度，并且在许多应用中甚至没有显着的功能损失。
因此，在根据本发明的方法的有利配置中，当相对旋转角度在第三传感器装置的主转子的检测范围之外时，以第一精度确定主转子的绝对旋转角度，并且当主转子的相对旋转角度在第三传感器装置的检测范围内时，以第二精度，优选为更好的精度，来确定主转子的绝对旋转角度。
在根据本发明的方法的另一有利设计中，另外执行传感器信号的合理性检查，其中合理性检查优选地包括以下步骤：
-以来自第一传感器信号和/或第二传感器信号的第一精度确定主转子的绝对旋转角度，
-测试主转子的绝对旋转角度是否在限定的旋转角度范围之内或之外，其中所述限定的旋转角度范围特别是对应于检测范围，
-测试作为与所述主转子的相对旋转角度相关的函数的所述第三传感器信号是否已经通过所述第三传感器装置产生，
-测试是否存在错误条件，以及
-如果适用，输出错误条件信号。
根据错误状态信号的信号值，然后可以采取适当的措施，以通过根据本发明的方法将正被监控的系统转移到安全状态中，所述被监控的系统例如车辆，优选地其与根据本发明的传感器系统连接。
在根据本发明的方法的另一有利设计中，如果确定的主转子的绝对旋转角度在第三传感器装置的检测范围内并且没有产生第三传感器信号，或者如果确定主转子的绝对旋转角度在第三传感器装置的检测范围之外并且已经产生第三传感器信号，则存在误差条件。
根据本发明的车辆特征在于，其具有根据本发明的传感器系统，其中主转子与轴旋转同步地连接，使得主转子的绝对旋转角度对应于轴的旋转角度。
关于传感器系统所呈现的有利实施例以及它们的优点也适用于根据本发明的方法以及根据本发明的具有根据本发明的传感器系统的车辆。
附图说明
本发明的附加特征由权利要求、附图和附图的描述产生。在以上描述中引用的所有特征和特征组合，以及在下面的附图的描述中引用和/或仅在附图中示出的特征和特征组合，不仅适用于指定的相应组合，而且适用于其他组合或单独使用，只要它们在技术上可行。
现在将基于有利的示例性实施例并参考附图更详细地描述本发明。
附图为：
图1示出了根据本发明的用于确定转向轴的绝对转向角的传感器系统的第一示例性实施例的基本结构的示意图；
图2a示出第一传感器信号和第二传感器信号相对于绝对转向角的信号轨迹；
图2b示出第三传感器信号相对于绝对转向角的信号轨迹。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于确定转向轴10的绝对转向角度δ的传感器系统1的第一示例性实施例的基本结构的示意图。
根据本发明的传感器系统1具有主转子2以及第一辅助转子3和第二辅助转子4，主转子2以旋转固定的方式连接至转向轴10并且在圆周方向上没有游隙。主转子2和第一辅助转子3以及第二辅助转子4每个实现为绕轴线旋转安装的齿轮2、3、4，这里不再进一步描述。
由于主转子2与转向轴10的旋转固定连接并且在圆周方向上没有游隙，主转子2以旋转同步的方式连接至转向轴10，使得转向轴10以限定的绝对旋转角度δ的旋转使主转子2以相同限定的绝对旋转角度δ旋转。
因此，第一辅助转子3和第二辅助转子4每个与主转子2形成齿轮机构，其中，辅助转子3以恒定且均匀的第一平移机械地联接到主转子2，并且第二辅助转子4以第二平移联接到主转子2，该第二平移不同于第一平移，但也是恒定且均匀的。为此，第二辅助转子4具有与第一辅助转子3不同数量的齿。
根据本发明的传感器系统1具有第一传感器装置SE1和第二传感器装置SE2，该第一传感器装置SE1为了根据第一辅助转子3的旋转角度产生第一传感器信号S1(参见图2a)，该第二传感器装置SE2用于根据第二辅助转子4的旋转角度产生第二传感器信号S2。
此外，根据本发明的传感器系统1具有第三传感器装置SE3，其被设计为产生第三传感器信号S3(参见图2b)，该第三传感器信号作为主转子2的相对旋转角度γ的函数。
此外，根据本发明的传感器系统1具有评估装置(这里未示出)，用于从传感器装置SE1、SE2、SE3的传感器信号S1、S2、S3确定主转子2或与其旋转同步地连接的转向轴10的绝对旋转角度δ。
在根据本发明的传感器系统1的该示例性实施例中的所有三个传感器装置SE1、SE2和SE3被实现为磁传感器装置SE1、SE2和SE3，其中，第一传感器装置SE1和第二传感器装置SE2每个都设计成在至少一个整圈，即至少在360°的旋转角度上检测相关的辅助转子3或4的旋转角度，以便主转子或转向轴10的绝对旋转角度δ可以仅由第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2确定。
另一方面，根据本发明第三传感器装置SE3设计为仅用于在限定的旋转角度范围α内，即所谓的检测范围α内，检测主转子2的相对旋转角度γ，或者仅在该旋转角度范围α内产生第三传感器信号S3。
根据本发明的传感器系统1的评估装置首先被设计成仅根据由第一传感器装置SE1产生的第一传感器信号S1和/或由第二传感器装置SE2产生的第二传感器信号S2来确定主转子2的绝对旋转角度δ，例如根据诺纽斯原理，如在DE 195 06 938 A1中描述的，在此处明确地参考该原理。其次，假如用于主转子2或旋转同步地连接至主转子的转向轴10的相应的相关绝对旋转角度δ的第三传感器信号S3已经产生，评估装置设计成从所有三个传感器信号S1、S2和S3确定主转子2的绝对旋转角度δ，并且因此确定转向轴10的绝对转向角度δ，特别是根据DE 10 2009 031 176 A1中描述的方法。
借助于第三传感器装置SE3，给定第三传感器装置SE3的适当设计，能够以简单的方式显著地提高在检测范围α内确定主转子2的绝对旋转角度δ或轴10的绝对旋转角度δ的精度。这可以通过磁性的第三传感器装置SE3非常简单地实现，该第三传感器装置SE3如在根据本发明的传感器系统1的该示例性实施例中那样设计，并且具有布置在传感器系统1内的固定位置的磁传感器9和固定到主转子2的磁环部分8，该磁环部分8包括在圆周方向上级联的多个永磁极对N-S，其中极对N-S以这样的方式级联，使得磁环部分8具有彼此相邻的交替排列的北极N和南极S。
磁传感器9被固定，特别是以相对于布置在传感器系统1中的主转子2上的磁环部分8静止的方式固定，在轴10以足够的旋转角度旋转下或主转子2以足够的旋转角度旋转下，该磁环部分8可以移动经过磁传感器9。因为场矢量在磁极N、S附近连续地改变方向，因此在极对N-S附近，两个相邻磁极N、S的位置，以及因此极对N-S相对于磁传感器9的位置可以使用磁通密度的测量或磁场方向的测量来检测。因此，借助于第三传感器装置SE3，可以产生取决于主转子2的相对旋转角度γ的第三传感器信号S3。
极对N-S每个沿圆周方向在相等的极对角度范围p上延伸，在这种情况下，其对应于可从第一传感器信号S1和第二传感器信号S2确定绝对旋转角度δ的旋转方向上的精度的大约2.5倍。仅这一点就能够很好地提高确定绝对旋转角度δ的精度。
在所描述的示例性实施例中，极对N-S每个在大约5°的极对角度范围p上延伸，其中转向轴10的绝对旋转角度δ可仅由初始精度约为±2°的第一传感器信号S1和第二传感器信号S2确定。然而，为了清楚地呈现，图1中的极N-S每个示出为具有p≈27°的极对角度范围，而不是实际的5°。因此，所描述的示例性实施例实际上具有33个极对N-S，而不是如图1中示意性地示出的，仅仅是五个半极对N-S，因为对于±75°的检测范围，换句话说，对于在150°的总旋转角度上延伸的检测范围，即，q＝2.4，对于p＝5°的极对角度范围，总共需要33个极对而不是五个半。
因此，可实现的精度，或者使用第三传感器装置SE3确定绝对旋转角度δ的精度的提高首先取决于极对N-S的极对角度范围p以及可以从第一传感器信号S1和第二传感器信号S2确定轴10的绝对旋转角度δ的第一精度，以及取决于磁传感器9的分辨率。
如果可以从第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2单独确定主转子2或轴10的绝对旋转角度δ的可实现第一精度在这种情况下例如为±2°，并且如果每个极对在极对角度范围p上以5°的范围延伸，则轴10的绝对旋转角度δ可以通过磁传感器9的相应高的分辨率确定，其具有0.028°的第二精度，其中绝对旋转角度δ的精度由一个旋转方向上的第一精度除以360°与极对角度范围p的商来给出，这意味着在上面的数字示例中适用以下内容：±δ＝2°/(360°/5°)＝0.02777777778≈0.028°。
在该示例性实施例中，第三传感器装置SE3的磁传感器9布置成在转向轴10或主转子2的绝对零位置的区域中静止，特别是直接在绝对零位置处，即在传感器系统1中δ＝0°处静止，其中，在该传感器系统1中，主转子2的相对零位置，即γ＝0°，与绝对零位置，即δ＝0°，一致。这使得能够实现特别高的精度，特别是在零位置周围。
此外，如果检测范围α被选择为足够小并且例如，如在该示例性实施例中那样，检测范围被限于150°的旋转角度范围，其中特别地，检测范围关于零位置对称地延伸并且相对于主转子2的相对旋转角度γ位于+75°至-75°的旋转角度范围内，则此外，至少在产生第三传感器信号S3期间，即当主转子2具有在检测范围α内的相对旋转角度γ时，可以防止第一传感器装置SE1和/或第二传感器装置SE2与第三传感器装置SE3之间的相互作用。这使得能够在确定主转子2或转向轴10的绝对旋转角度δ时实现特别高的精度。特别地，由此可以防止第三传感器信号S3可能由于第一传感器装置SE1和/或第二传感器装置SE2而失真的可能性，和/或防止磁环部分8可能使第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2失真。
为了更好地理解，图2a和2b示出了传感器信号S1、S2和S3的相关信号迹线，其中传感器信号S1和S2在整个绝对旋转角度范围内产生，并且因此在每种情况下也在主转子2的整个旋转中产生，而第三传感器信号S3仅在主转子2的旋转角度范围的子区域上产生。
根据本发明，在第一步骤中，由如上所述的根据本发明的传感器系统1通过由传感器装置SE1、SE2、SE3产生的传感器信号S1、S2、S3确定转向轴10的绝对转向角度δ，并且在第二步骤中，由传感器信号S1，S2，S3确定主转子2的绝对旋转角度δ，其对应于转向轴10的绝对旋转角度δ，其中，当主转子2的相对旋转角度γ位于第三传感器装置SE3的检测范围α之外时，从第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2确定绝对旋转角度δ，并且其中，当主转子2的相对旋转角度γ在检测范围α内时，从第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2和第三传感器信号S3确定绝对旋转角度δ。
在根据本发明的方法的有利实施方式中，当主转子2的相对旋转角度γ在第三传感器装置SE3的检测范围α之外时，以第一精度确定主转子2的绝对旋转角度δ，并且当主转子2的相对旋转角度γ在第三传感器装置SE3的检测范围α内时，以第二精度确定主转子2的绝对旋转角度，优选地，该第二精度为更好的精度。
此外，在根据本发明的方法的有利实施方式中，利用如上所述的根据本发明的传感器系统1，在确定绝对转向角度时，另外执行传感器信号S1、S2和S3的合理性检查，其中合理性检查包括以下步骤：
-以第一精度从第一传感器信号S1和/或第二传感器信号S2确定主转子2的绝对旋转角度δ，
-测试所确定的主转子2的绝对旋转角度δ是否在检测范围α的内部或者外部，
-测试作为主转子2的相关的相对旋转角度γ的函数的第三传感器信号S3是否已经通过第三传感器装置SE3产生，
-测试是否存在错误条件，以及
-输出错误条件信号。
如果确定的主转子2的绝对旋转角度δ在第三传感器装置SE3的检测范围α内并且没有产生第三传感器信号S3，或者如果确定的主转子2的绝对旋转角度δ在第三传感器装置SE3的检测范围α外且已经产生了第三传感器信号S3，则错误条件存在。
利用如上所述的根据本发明的传感器系统1，以及利用如上所述的根据本发明的方法，轴10的绝对旋转角度δ确实只能在有限的检测范围α内以几乎无磁滞的方式以高分辨率且因此高精度地确定。但是，由于在大多数情况下，特别是在车辆的转向系统中，这仅在限定的旋转角度范围内需要，特别是仅在零位置周围的旋转角度范围内，根据本发明的传感器系统1可以在许多应用中使用而没有明显的缺点。结果，由于其成本优势，因为第三传感器装置SE3仅具有小于360°的检测范围，所以根据本发明的传感器系统与现有技术中已知的传感器系统相比，具有360°，即整圈的检测范围的第三传感器装置更有利。
此外，在传感器系统1内给定各个传感器装置SE1、SE2和SE3相对于彼此的巧妙布置的情况下，将第三传感器装置SE3的检测范围α约束到限定的旋转角度范围α，使得能够减少或者甚至在某些情况下，完全防止第一传感器装置SE1和/或第二传感器装置SE2与第三传感器装置SE3之间的相互影响，特别是在第三传感器信号S3的产生期间。
此外，由于第三传感器信号S3的产生限于第三传感器装置SE3的检测范围α，因此可以实现功能的安全性优势，因为以这种方式，获得用于检查信号合理性的附加选项，并且特别是，由此可以实现传感器系统的改进的诊断能力。
选择第三传感器装置的检测范围α越小，可实现的安全增益越高。
当然，在不脱离专利权利要求的内容的情况下，可以对上面详述的示例性实施例进行各种各样的设计修改。
参考符号列表：
1 根据本发明的传感器系统
2 主转子
3 第一辅助转子
4 第二辅助转子
8 具有极对的磁环部分
9 磁传感器
10 轴
N 磁北极
P 极对角度范围
S 磁南极
S1 第一传感器信号
S2 第二传感器信号
S3 第三传感器信号
SE1 第一传感器装置
SE2 第二传感器装置
SE3 第三传感器装置
α 第三传感器装置的检测(角度)范围
δ 主转子的绝对旋转角度
γ 主转子的相对旋转角度

Claims (17)

1.一种传感器系统(1)，用于确定角度旋转范围大于一圈的轴(10)的绝对旋转角度(δ)，特别是用于确定车辆中转向角度大于一圈的转向轴的绝对转向角度(δ)，
其中，所述传感器系统(1)包括：
主转子(2)，其能够旋转同步地与轴(10)连接；
第一辅助转子(3)，其机械地联接至主转子(2)，具有恒定且均匀的第一平移；
第二辅助转子(4)，其机械地连接到主转子(2)，具有与第一平移不同的恒定且均匀的第二平移；
第一传感器装置(SE1)，其被分配至第一辅助转子(3)并且用于根据第一辅助转子(3)的旋转角度产生第一传感器信号(S1)；
第二传感器装置(SE2)，其被分配至第二辅助转子(4)并且用于根据第二辅助转子(4)的旋转角度产生第二传感器信号(S2)；
第三传感器装置(SE3)，其被分配至主转子(2)并且用于根据主转子(2)的相对旋转角度(γ)产生第三传感器信号(S3)；以及
评估装置，其用于从传感器装置(SE1、SE2、SE3)的传感器信号(S1、S2、S3)确定主转子的绝对旋转角度(δ)；
其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)具有小于360°的检测范围(α)。
2.根据权利要求1所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述传感器系统(1)设计成当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)之外时，以第一精度确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，并且当主转子(2)的相对旋转角度(γ)在第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)内时，以第二精度确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，优选地，所述第二精度为更好的精度。
3.根据权利要求1或2所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)相对于所述第一传感器装置(SE1)和/或所述第二传感器装置(SE2)设计和布置为使得至少在所述主转子(2)的限定的相对旋转角度(γ)周围，优选地在所述主转子(2)的相对零位置(γ＝0°)周围，避免所述第三传感器装置(SE3)和所述第一传感器装置(SE1)和/或所述第二传感器装置(SE2)之间的相互影响，特别是在第三传感器信号(S3)的产生期间。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述主转子(2)的绝对零位置(δ＝0°)与所述主转子(2)的相对零位置(γ＝0°)重合。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)在所述主转子(2)的限定的相对旋转角度(γ)周围延伸，优选地，在所述主转子(2)的相对零位置(γ＝0°)周围延伸，其中，所述检测范围(α)特别是关于所述主转子(2)的限定的相对旋转角度(γ)对称地延伸。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的传感器系统(1)，特别是根据权利要求5所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)在180°的旋转角度范围上延伸，优选地相对于所述主转子(2)的相对角度(γ)从+90°到-90°延伸。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)≤150°并且优选地相对于所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在+75°至-75°的旋转角度范围内。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的传感器系统(1)，其特征在于，
所述第三传感器装置(SE3)是磁传感器装置，其中，为了产生所述第三传感器信号(S3)，所述第三传感器装置(SE3)优选地包括磁传感器(9)和磁环部分(8)，所述磁环部分(8)在圆周方向上延伸，特别地，其中，磁环部分(8)在圆周方向上延伸的角度范围(a)限定了所述检测范围(α)。
9.根据权利要求8所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述磁传感器(9)布置成在所述传感器系统(1)和所述主转子(2)上的磁环部分(8)中静止，其中，所述第三传感器装置(SE3)的部件，特别是磁传感器(9)和磁环部分(8)设计和布置在传感器系统(1)内，以使得当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)内时，产生第三传感器信号(S3)，并且当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)之外时，不产生第三传感器信号(S3)。
10.根据权利要求8或9所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述磁环部分(8)由沿圆周方向级联的多个极对(N，S)组成，其中，所述极对(N，S)优选地级联成使得磁环部分(8)具有彼此相邻的交替布置的北极(N)和南极(S)。
11.根据权利要求10所述的传感器系统(1)，其特征在于，所有极对(N，S)在圆周方向上在相等的极对角度范围(p)上延伸，其中，所述极对角度范围(p)优选地大致对应于能够从第一传感器信号(S1)和第二传感器信号(S2)确定绝对旋转角度(δ)的精度的两倍。
12.根据权利要求8至11中至少一项所述的传感器系统(1)，其特征在于，所述第三传感器装置(SE3)的磁传感器(9)布置在所述传感器系统(1)中，位于所述主转子(2)的相对零位置(γ)的区域中的固定位置，并且所述第三传感器装置(SE3)的磁环部分(8)在其上延伸且优选地限定检测范围(α)的角度范围(α)被选择为至少小到使得至少在主转子(2)的相对零位置(γ＝0°)周围，优选地，在第三传感器装置(SE3)的整个检测范围(α)上，防止所述第一传感器装置(SE1)和/或所述第二传感器装置(SE2)的由于所述第三传感器装置(SE3)的所述磁环部分(8)造成的任何影响，和/或反之亦然。
13.一种利用传感器系统(1)计算轴(10)的绝对旋转角度(δ)的方法，特别是用于计算优选地具有根据权利要求1至12中任一项所述的传感器系统(1)的车辆中具有多于一圈的转向角度范围的转向轴(10)的绝对转向角度(δ)，其特征在于以下步骤：
检测由传感器装置(SE1、SE2、SE3)产生的传感器信号(S1、S2、S3)；和
从检测到的传感器信号(S1、S2、S3)确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，其中，当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)外时，从所述第一传感器信号(S1)和/或所述第二传感器信号(S2)确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，且其中，当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)内时，从所述第一传感器信号(S1)和/或所述第二传感器信号(S2)和所述第三传感器信号(S3)确定所述绝对旋转角度(δ)。
14.根据权利要求13所述的传感器系统(13)，其特征在于，当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)之外时，以第一精度确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，并且当所述主转子(2)的相对旋转角度(γ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)内时，以第二精度确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，优选地，所述第二精度为更好的精度。
15.根据权利要求13或14所述的方法，
其特征在于，
另外执行传感器信号(S1、S2、S3)的合理性检查，其中，所述合理性检查优选地包括以下步骤：
以第一精度从所述第一传感器信号(S1)和/或所述第二传感器信号(S2)确定所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)，
测试所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)是否在限定的旋转角度范围(α)之内或之外，其中，限定的旋转角度范围(a)特别地对应于所述检测范围(α)，
测试作为与所述主转子(2)的相关的相对旋转角度(γ)的函数的所述第三传感器信号(S3)是否已经通过所述第三传感器装置(SE3)产生，
测试是否存在错误条件，以及
如果适用，输出错误条件信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，如果所述主转子(2)的确定的绝对旋转角度(δ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)内并且没有产生第三传感器信号(S3)，或者如果所述主转子的确定的绝对旋转角度(δ)在所述第三传感器装置(SE3)的检测范围(α)外并且已经产生第三传感器信号(S3)，则存在错误条件。
17.一种车辆，所述车辆具有用于确定旋转角度范围大于一圈的轴(10)的绝对旋转角度(δ)，特别是用于确定转向角度大于一圈的转向轴(10)的转向角度(δ)的传感器系统(1)，其特征在于，所述传感器系统(1)根据权利要求1至12中至少一项设计，其中，所述主转子(2)旋转同步地连接至所述轴(10)，使得所述主转子(2)的绝对旋转角度(δ)对应于所述轴(10)的旋转角度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540695A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 北京北方华创微电子装备有限公司 旋转组件和半导体工艺设备
CN113104111A (zh) * 2021-05-21 2021-07-13 福建盛海智能科技有限公司 一种方向盘的转角测量方法及终端
CN114270132A (zh) * 2019-09-16 2022-04-01 舍弗勒技术股份两合公司 用于捕获可旋转轴的扭矩和角度位置的传感器组件

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3076172B1 (fr) * 2017-12-21 2019-11-22 Continental Automotive France Dispositif electronique pour la determination de la position angulaire d'un arbre d'un vehicule automobile
US20200284615A1 (en) * 2019-03-05 2020-09-10 Infineon Technologies Ag Multilayered safety mechanism for a three-phase off-axis angle sensor

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506938A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper
CN1504720A (zh) * 2002-12-04 2004-06-16 ���µ�����ҵ��ʽ���� 转动角度检测装置
EP1477389A2 (en) * 2003-05-14 2004-11-17 Alps Electric Co., Ltd. Apparatus and method for detecting rotational angle
EP1238891B1 (de) * 2001-03-06 2005-06-08 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Lenkwinkelsensor
CN1952589A (zh) * 2005-10-20 2007-04-25 松下电器产业株式会社 旋转角度检测装置
CN1963388A (zh) * 2005-11-07 2007-05-16 株式会社东海理化电机制作所 旋转角度检测装置
EP1892498A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-27 Niles Co., Ltd. Rotational angle detector
CN101331049A (zh) * 2006-07-25 2008-12-24 Lg伊诺特有限公司 转向角感测装置及转向角感测方法
CN101432183A (zh) * 2006-04-13 2009-05-13 法国欧陆汽车公司 用于测量车辆方向盘上的两个转向锁之间角坐标的方法和装置
CN101466996A (zh) * 2006-06-14 2009-06-24 古河电气工业株式会社 旋转角度检测装置
CN101655345A (zh) * 2008-08-22 2010-02-24 株式会社东海理化电机制作所 位置检测器
DE202009016539U1 (de) * 2009-11-25 2010-05-20 Infineon Technologies North America Corp., Milpitas Winkelmesssystem
US20100235054A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Kostal Of America Steering angle sensor
JP2010256058A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Alps Electric Co Ltd 回転角度検出装置
DE102009031176A1 (de) * 2009-06-29 2010-12-30 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Winkelsensor
CN102066877A (zh) * 2008-02-27 2011-05-18 法雷奥开关和传感器有限责任公司 检测旋转角度的装置
US8000860B2 (en) * 2007-04-04 2011-08-16 Chung Shan Institute Of Science And Technology, Armaments Bureau, M.N.D. Steering angle sensor
CN102589412A (zh) * 2010-12-21 2012-07-18 Lg伊诺特有限公司 角度传感器
JP5147531B2 (ja) * 2008-05-15 2013-02-20 アルプス電気株式会社 回転角検出装置及びその製造方法
JP2013120125A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
CN103261843A (zh) * 2010-12-22 2013-08-21 罗伯特·博世有限公司 角度传感器、用于角度传感器的齿轮以及用于制造这样的齿轮的方法
US20150008904A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 Emerson Process Management, Valve Automation, Inc. Absolute positions detectors
CN104583728A (zh) * 2012-08-22 2015-04-29 罗伯特·博世有限公司 用于获取旋转运动的构件的旋转角度的传感器组件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63148104A (ja) * 1986-12-10 1988-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転角検出装置
JPH07113526B2 (ja) * 1987-03-30 1995-12-06 トヨタ自動車株式会社 自動車用負荷の制御装置
DE19757116C2 (de) 1997-12-20 2001-02-22 Daimler Chrysler Ag Anordnung mit magnetischem Maßstab
JP4258376B2 (ja) * 2001-10-19 2009-04-30 株式会社安川電機 多回転式エンコーダ
KR100528644B1 (ko) * 2003-12-23 2005-11-15 현대모비스 주식회사 차량용 조향축의 절대조향각 측정방법
DE102004004025A1 (de) * 2004-01-20 2004-10-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Lenkwinkelsensor
US7841231B2 (en) * 2006-07-25 2010-11-30 Lg Innotek Co., Ltd. Steering angle sensing apparatus and method thereof
JP2008139301A (ja) * 2006-11-10 2008-06-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転角度検出装置
ATE470258T1 (de) * 2007-12-11 2010-06-15 Alcatel Lucent Positionssensor, auswertschaltung und elektrischer motor
GB2496546B (en) * 2010-08-24 2017-03-01 Rotork Controls Apparatus adapted to provide an indication of an angular position of an input member over multiple turns
DE102010053596B4 (de) * 2010-12-07 2023-10-05 Kostal Automobil Elektrik Gmbh & Co. Kg Drehwinkelmessvorrichtung
KR20120007404U (ko) * 2011-04-18 2012-10-26 대성전기공업 주식회사 차량 조향각 감지 장치
KR20180114743A (ko) * 2017-04-11 2018-10-19 성균관대학교산학협력단 앱솔루트 엔코더, 앱솔루트 엔코더의 직교 정현파의 룩업테이블 생성 방법 및 이를 이용한 절대각도 검출방법

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506938A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper
EP1238891B1 (de) * 2001-03-06 2005-06-08 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Lenkwinkelsensor
CN1504720A (zh) * 2002-12-04 2004-06-16 ���µ�����ҵ��ʽ���� 转动角度检测装置
EP1477389A2 (en) * 2003-05-14 2004-11-17 Alps Electric Co., Ltd. Apparatus and method for detecting rotational angle
CN1952589A (zh) * 2005-10-20 2007-04-25 松下电器产业株式会社 旋转角度检测装置
CN1963388A (zh) * 2005-11-07 2007-05-16 株式会社东海理化电机制作所 旋转角度检测装置
CN101432183A (zh) * 2006-04-13 2009-05-13 法国欧陆汽车公司 用于测量车辆方向盘上的两个转向锁之间角坐标的方法和装置
CN101466996A (zh) * 2006-06-14 2009-06-24 古河电气工业株式会社 旋转角度检测装置
CN101331049A (zh) * 2006-07-25 2008-12-24 Lg伊诺特有限公司 转向角感测装置及转向角感测方法
EP1892498A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-27 Niles Co., Ltd. Rotational angle detector
US8000860B2 (en) * 2007-04-04 2011-08-16 Chung Shan Institute Of Science And Technology, Armaments Bureau, M.N.D. Steering angle sensor
CN102066877A (zh) * 2008-02-27 2011-05-18 法雷奥开关和传感器有限责任公司 检测旋转角度的装置
JP5147531B2 (ja) * 2008-05-15 2013-02-20 アルプス電気株式会社 回転角検出装置及びその製造方法
CN101655345A (zh) * 2008-08-22 2010-02-24 株式会社东海理化电机制作所 位置检测器
US20100235054A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Kostal Of America Steering angle sensor
JP2010256058A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Alps Electric Co Ltd 回転角度検出装置
DE102009031176A1 (de) * 2009-06-29 2010-12-30 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Winkelsensor
DE202009016539U1 (de) * 2009-11-25 2010-05-20 Infineon Technologies North America Corp., Milpitas Winkelmesssystem
CN102589412A (zh) * 2010-12-21 2012-07-18 Lg伊诺特有限公司 角度传感器
CN103261843A (zh) * 2010-12-22 2013-08-21 罗伯特·博世有限公司 角度传感器、用于角度传感器的齿轮以及用于制造这样的齿轮的方法
JP2013120125A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
CN104583728A (zh) * 2012-08-22 2015-04-29 罗伯特·博世有限公司 用于获取旋转运动的构件的旋转角度的传感器组件
US20150008904A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 Emerson Process Management, Valve Automation, Inc. Absolute positions detectors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵允喜: "电动助力转向系统角度传感器的设计研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114270132A (zh) * 2019-09-16 2022-04-01 舍弗勒技术股份两合公司 用于捕获可旋转轴的扭矩和角度位置的传感器组件
US12013262B2 (en) 2019-09-16 2024-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensor assembly for capturing a torque and an angular position of a rotatable shaft
CN111540695A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 北京北方华创微电子装备有限公司 旋转组件和半导体工艺设备
CN111540695B (zh) * 2020-05-07 2023-10-13 北京北方华创微电子装备有限公司 旋转组件和半导体工艺设备
CN113104111A (zh) * 2021-05-21 2021-07-13 福建盛海智能科技有限公司 一种方向盘的转角测量方法及终端
CN113104111B (zh) * 2021-05-21 2022-03-29 福建盛海智能科技有限公司 一种方向盘的转角测量方法及终端

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