CN109906357B

CN109906357B - 旋转传感器装置和用于确定该装置的故障状态的方法

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Publication number: CN109906357B
Application number: CN201780062145.6A
Authority: CN
Inventors: 库尔特·里德米勒; 西蒙妮·萨巴泰利
Original assignee: AMS CO LTD
Current assignee: AMS CO LTD
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: US20190310113A1; CN109906357A; EP3312567A1; WO2018073072A1; EP3312567B1; US11073408B2

Abstract

一种旋转传感器装置被配置为与可旋转磁源一起使用，并且包括第一和第二对磁场传感器，每对磁场传感器关于旋转轴对称布置，并且提供相应的传感器值。评估单元确定与第一对传感器值之和对应的第一和值，以及与第二对传感器值之和对应的第二和值。评估单元还确定与第一和第二和值之差对应的差值(F)，并将差值(F)或从其导出的值与阈值进行比较。基于比较结果，确定传感器装置的故障状态是否存在。

Description

旋转传感器装置和用于确定该装置的故障状态的方法

本发明涉及一种旋转传感器装置，特别是与可旋转的磁源一起使用的旋转传感器装置。本发明还涉及一种确定该装置的故障状态的方法。

旋转传感器装置广泛用于角位置测量。为了进行此类测量，此类装置通常包括几个对称布置的磁场传感器，其中至少第一和第二对传感器元件分别关于磁源的旋转轴对称布置。根据由磁源产生的磁场矢量在磁场传感器各轴上的几何投影，生成相应的传感器值并使用该传感器值来确定磁场的角度，即测量的量。为此，在常规应用中，使用每对传感器值的差值来进一步评估，从而消除或减少外部均匀磁场的影响。

各传感器装置通常还包括信号放大器，有时还包括模数转换器，以及用于评估数字信号以确定旋转角度的处理核心。

如果一个或更多个相关元件，例如磁场传感器、放大电路或信号评估出现故障，则旋转角度的确定会是错误的。此外，如果磁场传感器不能正常工作或不能按预期工作，但仍能导出传感器信号，则在传统系统中可能无法检测到该错误。这种情况可能很关键，尤其是对于汽车或安全相关应用而言。

因此要实现的目标是提供故障检测构思，该构思允许以提高可靠性确定旋转传感器装置的故障状态。

这一目标是借助独立权利要求的主题来实现的。故障检测构思的实施例和发展方案是从属权利要求的主题。

故障检测构思基于这一理念，即通过使用具有第一和第二对磁场传感器的旋转传感器装置，由磁场传感器提供的传感器值不仅能够用于确定角度，还能够用于确定潜在的故障状态，其中每对传感器关于公共旋转轴对称布置。这种故障状态的确定是基于对各传感器值进行与角度测量不同的信号评估。特别地，对每对传感器值进行求和，以确定第一和第二和值。由于对称布置，假设由磁源产生的磁场占主导地位且外部磁场很小，将一对传感器值相加得到零。此外，假设外部磁场大致是均匀的，任意两对的和之差变为零，因为外部磁场的影响相互抵消。如果装置中存在两对以上的传感器，也是如此。因此，在正常运行期间，两对和值之差能够评估为在一定限度内，但如果一个或更多个磁场传感器或相关放大电路出现故障，则该差值值超出所述限度。

如果装置中存在两对以上的传感器，也是如此。因此，利用将各对的和值进行相互比较的相同原理，能够将故障检测构思扩展用于具有三对、四对或更多对磁场传感器的装置。对于所有配置，能够至少部分地与常规角度确定并行地执行故障检测。

还可以在用于角度确定的处理核心内或之后执行评估，该处理核心可以是包含有效三角运算的数字核心，如CORDIC处理器。通过对和值或和值之差执行这种核心的运算，能够另外或者作为替代方案来检查核心的功能性。

故障检测构思允许例如在旋转传感器装置中(例如数字旋转编码器中)检测损坏或退化的霍尔元件或连接的信号处理电路，如霍尔电流源、前端放大器和斩波复用器。也可以检测非对称位置的两个损坏的霍尔元件或任何位置的三个损坏的霍尔元件。也可以将故障检测构思扩展以对处理部分内部(也称为磁核心)的与CORDIC计算相关的数字部分进行一些故障检测。

根据故障检测构思的一个示例实施方式，将旋转传感器装置配置为与可旋转的磁源一起使用。所述传感器装置包括关于旋转轴对称布置的第一对磁场传感器，其中所述第一对磁场传感器配置为提供第一和第二传感器值。例如，所述旋转轴与和该装置一起使用的可旋转磁源的旋转轴大致重合。传感器装置还包括关于旋转轴对称布置的第二对磁场传感器。第二对磁场传感器被配置为提供第三和第四传感器值。例如，传感器值与由磁源产生的磁场对应。磁源可以是永磁体。

该传感器装置还包括评估单元。评估单元确定与第一和第二传感器值之和对应的第一和值，确定与第三和第四传感器值之和对应的第二和值，并确定与第一和第二和值之差对应的差值。评估单元将差值或从差值导出的值与阈值进行比较，并基于比较结果确定传感器装置的故障状态是否存在。

在一些实施例中，所述传感器装置还包括至少另外一对磁场传感器，其关于旋转轴对称布置。所述至少另外一对磁场传感器被配置为提供相应的传感器值，其中所述评估单元被配置为确定与所述至少另外一对磁场传感器的相应传感器值之和对应的相应另一和值。该另一和值对差值有贡献。

例如，传感器装置包括提供第五和第六传感器值的第三对磁场传感器，从而产生第三和值。另外，所述传感器装置可以包括提供第七和第八传感器值的第四对磁场传感器，从而产生第四和值。通过执行相应计算组合，能够将所有和值与任何其他和值进行比较。

在各种实施方式中，在模拟域或数字域中将所述差值与所述阈值直接进行比较。特别地，如果所述差值大于所述阈值，则确定故障状态存在。所述差值可以形成为绝对值以忽略差信号的符号。为了在数字域中进行比较，可以通过使用模数转换器将传感器值、和值或差值转换为数字域。所述阈值可由可编程阈值发生器提供，例如在模拟域中提供阈值电压。在数字域中，阈值可以被直接编程。

在一些实施方式中，评估单元进一步配置为至少基于第一、第二、第三和第四传感器值来确定第一分量值和第二分量值。例如，第一分量值对应于正弦通道值，第二分量值对应于余弦通道值。评估单元还根据第一分量值和第二分量值确定旋转角度，例如通过使用像ATAN2函数这样的三角函数。评估单元基于差值以及第一和第二分量值的相应不同组合来确定第一、第二和第三矢量值。

基于第一和第二矢量值确定第一辅助角度，基于第二和第三矢量值确定第二辅助角度。评估单元基于第一和第二辅助角度和旋转角度确定残差值。基于残差值与阈值或另一阈值的比较确定故障状态。例如，除了直接比较差值和阈值之外或者可替代地，还可以执行故障状态的确定。

利用对矢量值等的确定，允许确定在用于确定旋转磁源的旋转角度的评估核心中是否存在错误操作。

例如，故障状态可以包括传感器状态部分和处理状态部分，传感器状态部分基于差值确定，并且处理状态部分基于残差值确定。

例如，如果差值大于阈值，则确定传感器状态部分的故障状态存在，如果残差值大于另一阈值，则确定处理状态部分的故障状态存在。

也可以确定仅包括处理状态部分而不包括传感器状态部分的故障状态。在任何情况下，如果一个或更多个磁场传感器有错误，处理状态部分将显示故障。

在某些实施方式中，其中当确定矢量值等时，与基于第一和第二分量值的常规角度确定相比，必须执行额外的计算。在这种情况下，差值、第一分量值和第二分量值的确定可以至少部分地以时分复用的方式执行。

例如，在确定差值时通过预测算法来确定第一分量值和第二分量值之一。另外或者可替代地，在确定差值时可以通过预测算法确定旋转角度。

接下来，本发明公开了一种根据故障检测构思确定旋转传感器装置的故障状态的方法。这种旋转传感器装置具有关于旋转轴对称布置的第一对磁场传感器、关于旋转轴对称布置的第二对磁场传感器以及可旋转的磁源。根据该方法，确定与由第一对磁场传感器提供的第一和值第一和第二传感器值之和对应的第一和值，确定与由第二对磁场传感器提供的第三和第四传感器值之和对应的第二和值。确定与第一和第二和值之间的差对应的差值。将此差值或由此差值导出的值与阈值进行比较。根据比较结果，确定传感器装置的故障状态是否存在。

根据上文所述的传感器装置的各种实施例的描述，这种方法的各种实施例和实现方式对本领域技术人员来说是显而易见的。各种实施例中使用的磁场传感器优选为霍尔传感器，例如横向霍尔传感器或垂直霍尔传感器，例如在CMOS实施方式中。然而，其他磁场传感器(例如使用磁阻效应的其他磁场传感器)也能够与故障检测构思一起使用。

故障检测构思涵盖了传感器本身的故障，也是传感器的任何极化电路的故障、通道上的以下信号放大器的故障以及能够改变或漂移每个磁场传感器灵敏度的芯片的每种故障。这里的灵敏度是信号链的输出电压和由传感器测量的磁场之间的关系。

故障检测构思能够扩展到检查一部分磁核心的正确功能性，特别是CORDIC IP，它对角度进行正弦和余弦转换。

对于检测测量角度何时不正确或不可靠并将其标记给最终用户以使最终用户能够做出正确的安全相关决定而言，检测磁场传感器的灵敏度漂移或传感器的零信号输出或数字磁核心的故障是重要的。

故障检测构思增加了实现该构思的芯片的故障覆盖率，并达到汽车或安全相关应用所需的更高的汽车安全完整性水平(ASIL)鉴定。故障检测构思对外部均匀DC磁场和磁位移也是一阶不敏感的。

以下将参考附图详细描述本发明的几个实施例。相同的附图标记表示具有相同功能的元素或组件。对于功能上相互对应的元素或组件，不会在下面的每个图中重复其描述。

附图中：

图1示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的示例实施例。

图2示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图3示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图4示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图5示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图6示出了示例处理时间图(time diagram)，

图7示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图8示出了另一个示例处理时间图，

图9示出了另一个示例处理时间图，

图10示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例，

图11示出了采用故障检测构思的旋转传感器装置的另一个示例实施例。

图1示出了基于框图描述的旋转传感器装置的示例实施例。所述装置包括关于旋转轴对称布置的第一对磁场传感器H0、H2，所述旋转轴用虚线叉表示。第二对磁场传感器H1、H3也关于旋转轴对称布置，但布置为相对于第一对磁场传感器H0、H2围绕旋转轴转动。所述传感器装置被配置为与优选地设置在所述传感器装置上方的可旋转磁源一起使用，使得所述磁源的旋转轴与所述传感器装置的旋转轴重合。众所周知，对于传统的旋转传感器装置，两对磁场传感器之间的位移角可以大约为90°。

例如由诸如CMOS霍尔传感器之类的霍尔传感器组成的磁场传感器H0-H3中的每个提供与传感器位置处感应到的磁场强度对应的相应传感器值。特别地，对于第一对磁场传感器，传感器H0提供第一传感器值，传感器H2提供第二传感器值，对于第二对磁场传感器，传感器H1提供第三传感器值，传感器H3提供第四传感器值。磁场传感器的各个传感器信号在相应放大后组合并提供给评估单元Eval。

评估单元Eval可以执行信号评估以便确定本领域内众所周知的磁源的旋转角度。但是，根据故障检测构思，评估单元Eval被配置为确定与第一和第二传感器值之和对应的第一和值，并确定与第三和第四传感器值之和对应的第二和值。换句话说，对每对传感器值进行求和，以确定该对的相应和值。

评估单元进一步配置为确定与第一和第二和值之差对应的差值。根据各种实施方式，将差值或从差值导出的值与阈值进行比较。基于该比较的比较结果，评估单元确定传感器装置的故障状态是否存在。

需要注意到，对于传统的角度确定，形成了每对中传感器值的差异。这就产生了这样的效果，即在一对两个传感器上存在的任何均匀磁场产生的信号至少会接近相互抵消。

相反，根据故障检测的构思，假定磁源场占主导地位，外部均匀场很小，将一对传感器值相加，得出零或接近零的结果。特别地，只有外部均匀场分量才对每对的和值有贡献。当外部场的影响相互抵消时，第一和第二和值之差变为零。

根据某些实施方式，直接估算差值，而根据其他实施方式，估算从差值导出的值。下面将描述这种所述实施方式中的一些。

例如，图2示出了图1装置的一个示例实施方式，其中磁场传感器H0到H2提供的信号特别地在组合块中组合，然后组合信号被提供给评估单元Eval。用SU1表示第一和值，SU2表示第二和值，VH0、VH1、VH2、VH3表示传感器H0到H2的相应传感器值，所述组合能够写成

SU1＝VH0+VH2.

SU2＝VH1+VH3.，和

F＝SU1-SU2＝VH0+VH2-VH1-VH3

其中F是提供给评估单位Eval的差值。

评估单元Eval能够直接估算差值F或与传感器值的其他组合一起对差值F进行进一步处理。

例如参考图3，用传统模拟比较器将差值F与阈值进行比较，或在数字域中进行比较。如果差值F大于阈值，则假定磁场传感器和/或放大电路和/或组合电路或其他相关电路中的至少一些发生故障。

这允许检测单个损坏的传感器和在非对称位置的两个损坏的传感器，例如H0和H1、或H0和H3、或H1和H2、或H2和H3。总是检测到三个损坏的传感器。

如前所述，如果所有磁场传感器都具有相同的灵敏度，并且没有具有一定梯度的外部磁场干扰，则差值F的预期值为零。而且，磁场位移(例如旋转轴之间的偏差)可能导致差值F的非零值。因此，理论上可以设置为零的阈值优选地选择为考虑到可能的干扰源的一些值。但是，应注意在故障情况下，能够预期差值与零有显著的偏差，该偏差高于由常规扰动和错位引起的偏差。

可以对比较器的电压阈值进行编程，使其具有不同的灵敏度，以使该故障安全机制能够在对外部干扰(如外部磁场、磁场位移)的稳健性和检测灵敏度之间进行折中。例如，在发生故障的情况下最大未检测到的角度误差直接取决于此。

为此，阈值可由可编程阈值发生器提供，例如在模拟域中提供阈值电压。在数字域中，阈值可以被直接编程。

如前所述，传统的旋转传感器装置对传感器值进行评估以确定磁源的旋转角度。这种评估通常在数字域中执行，并使用众所周知的三角运算或处理块(如CORDIC块)。这种评估块有时也被称为磁核心。为了能够确定磁核心中的潜在故障，能够执行差值F的另外的评估。

例如，图4示出了基于图2实施例的旋转传感器装置的另一个示例实施例。除了用于产生如图2实施例中所示的差值的组合块外，如图4中所示的装置还包括另外两个组合块，用于产生第一分量值S和表示与由磁源产生的磁场相关的正交分量的第二分量值C。第一分量值S可与正弦通道相关联，第二分量值C可与余弦通道相关联。

例如，在本示例实施例中，第一分量值S由每对差值之和形成，其能够表示成

S＝(VH0-VH2)+(VH1-VH3)。

第二分量值C被计算为第二对传感器值与第一对传感器值之差，其能够表示为

C＝-(VH0-VH2)+(VH1-VH3)。

第一和第二分量值S、C被提供给用于确定旋转角度的CORDIC块，例如基于改进的反正切函数ATAN2，其考虑了要确定的角度的象限。例如，能够确定磁源的旋转角度为

W＝ATAN2(S，C)。

也可以使用根据分量值S、C确定角度的其他实施方式。

此外，在CORDIC块上游的第一逻辑块中确定第一、第二和第三矢量值T30、T01和T21。该确定基于差值F和第一和第二分量值S、C的相应不同组合。例如，第一矢量值T30、第二矢量值T01和第三矢量值T21能够确定如下：

T30＝(VH0-VH3)＝(S+F)/2

T21＝(VH1-VH2)＝(S-F)/2

T01＝(VH1-VH0)＝(C-F)/2。

将三个矢量值T30、T01和T21以及两个分量值S、C相应地提供给CORDIC块，以便计算前面所述的旋转角度W，并进一步根据以下公式确定第一和第二辅助角度W0、W1：

W0＝ATAN2(T01，T30)

W1＝ATAN2(T21，T01)。

各角度值W、W0和W1被提供给CORDIC下游的逻辑块，以基于这些角度值确定残差值FUSA。例如，残差值FUSA根据如下确定：

FUSA＝ABS(90°-W0-W)+ABS(W1-W)

在所有传感器和处理块都工作正常的情况下，并且假设外部条件是理想的，则残差值FUSA应为零。如上所述，对于差值F的公差，由于磁源失准、外部磁场梯度等原因，残差值FUSA可能与零值略有偏差。相应地，将残差值FUSA与阈值进行比较，如果残差值大于阈值，则确定故障状态存在。相应地，可以在装置的操作时或期间对相应的阈值进行编程。因此，该故障安全机制的灵敏度可被编程，以在对外部干扰的稳健性和检测灵敏度之间进行折中。

例如参考图3的实施例，故障状态与装置的传感器部分有关，而在图4的实施例中，状态与处理部分有关。相应地，整个传感器装置的故障状态能够包括传感器状态部分或处理状态部分或两者的组合。因此，图3和图4的示例实施例能够被组合以包括差值F与阈值的比较以及残差值FUSA与另一阈值的比较。

返回参考图4，在其他不太复杂的实施方式中，能够用较少的工作量计算第一和第二分量值S、C，因此仍然允许使用稍微不同的公式确定三个矢量值、辅助角度和残差值FUSA，如下所示。例如，在这种可替代计算中，第一和第二分量值S、C分别计算为第一和第二传感器对的传感器值的差，即

S＝VH0-VH2

C＝VH1-VH3。

相应地，矢量值T30、T21、T01的计算如下：

T30＝(VH0-VH3)＝(C+S+F)/2

T21＝(VH1-VH2)＝(C+S-F)/2

T01＝(VH1-VH0)＝(C-SF)/2。

在任何实施方式中，差值F和残差值FUSA与阈值的比较结果都对应于针对错误状况发送信号的比特信号，其可以从传感器装置的接口生成错误代码，并将该错误代码发送到该装置所连接的外部设备。这样的错误代码能够用来标识角度测量是不可靠并且可能是错误的。

为了减少信号组合器的数量，从而减少实现所述功能的整体工作量，至少一个信号链能够被多路复用。特别地，模拟前端的工作量能够减少。例如，参考图5，用于处理分量值(这里是第一分量值S)的通道之一被差值F的处理链多路复用。

参考图6，在处理差值F的这些阶段中，例如基于该通道中以前的值预测第一分量值S的值。因此，在这段时间内，还可以预测旋转角度的值A。利用与第一分量值S对应的预测正弦测量来给出应该计算的实际角度的良好近似值，但由于正弦函数的性质，即使磁源以恒定速度旋转，也不能用线性插值来精确预测。

因此，在本示例中也执行角度W的输出值A的预测，以具有给定恒定转速下的精确值。

除了预测之外，结合图4描述的矢量值和残差值的计算与图5示例中的相同。

现在参考图7，与图4和5的示例相比，模拟前端中组合块数量的复杂性进一步降低。因此，对于所有三个值，即第一和第二分量值S、C以及差值F，只有一个处理通道可用。因此，用作磁场传感器的模拟前端的组合块被配置成以交替的方式测量三个值F、S或C。得到的值被转换成数字域并存储在一起。

在差值F的测量过程中，能够计算第一和第二分量值S、C的预测值，如图8和9中两种处理替代方案所示。类似于结合图5和6描述的实施例，在差值F的计算或生成期间，必须预测第一或第二分量值。在F测量期间，还预测角度W的值A。

针对差值F的附加测量的执行频率能够任意选择，但是应该选择为使得避免常规角度测量的过多性能下降。例如，差值F的测量能够每隔几毫秒执行一次，这允许在故障保护应用所需的给定时间内进行故障检测。

在上述示例实施例中，传感器装置被描述为正好具有两对磁场传感器，并且基于该数量的传感器描述了故障检测。但是，传统的旋转传感器装置也可以用更多数量的磁场传感器来实现，例如以三对布置的六个传感器或者以四对布置的八个传感器。

如上所述，故障检测构思也能够应用于这种装置。例如，图10示出了具有三对磁场传感器的示例实施方式，其具有关于旋转轴对称布置的磁场传感器H4、H5的另外第三对磁场传感器。

图11示出了具有四对磁场传感器的示例性实施例，其具有第四对传感器H6、H7。

与上述相同的原理也适用于此。例如，假设所有传感器的外部磁场基本恒定，每对传感器值之和仅反映理想配置中外部磁场的影响。因此，在这种情况下，任何两对的和值之差将导致零或近似零，这允许识别装置的故障状态。

在图10的六个传感器实施方式中，差值F可以计算例如如下：

F＝(VH0+VH2)-(VH1+VH3)+(VH4+VH5)。

在图11的八个传感器实施方式中，差值F可以计算如下：

F＝(VH0+VH2)-(VH1+VH3)+(VH4+VE5)-(VH6+VH7)

一般规则可以是将来自放置在对称位置的传感器的信号用相同的符号相加。为了避免或减少外部磁场的影响，对于这对传感器用相反的符号相加。

从上面的描述中，对于本领域技术人员来说显而易见的是，组合传感器对的和值以执行故障确定的方式有几种可能。

在数字信号处理中残差值的计算也是如此，这需要对上面给出的公式稍加修改。

Claims

1.一种旋转传感器装置，其被配置为与可旋转磁源一起使用，该旋转传感器装置包括：

-关于旋转轴对称布置的第一对磁场传感器(H0、H2)，所述第一对磁场传感器(H0、H2)被配置为提供第一和第二传感器值；

-关于旋转轴对称布置的第二对磁场传感器(H1、H3)，所述第二对磁场传感器(H1、H3)被配置为提供第三和第四传感器值；和

-评估单元(Eval)，其被配置为：

-确定与第一和第二传感器值之和对应的第一和值；

-确定与第三和第四传感器值之和对应的第二和值；

-确定与第一和第二和值之差对应的差值(F)；

-将所述差值(F)或从所述差值(F)导出的值与阈值进行比较；和

-基于比较结果确定所述旋转传感器装置的故障状态是否存在。

2.根据权利要求1所述的旋转传感器装置，还包括关于旋转轴对称布置的至少另外一对磁场传感器(H4、H6、H5、H7)，所述至少另外一对磁场传感器被配置为提供相应的传感器值，其中所述评估单元(Eval)被配置为确定与所述至少另外一对磁场传感器的相应传感器值之和对应的相应另一和值，该另一和值对所述差值(F)有贡献。

3.根据权利要求1所述的旋转传感器装置，其中在模拟域或数字域中将所述差值(F)与所述阈值直接进行比较，并且其中如果所述差值大于所述阈值，则确定所述故障状态存在。

4.根据权利要求1所述的旋转传感器装置，其中所述评估单元(Eval)被配置为：

-至少基于第一、第二、第三和第四传感器值确定第一分量值(S)和第二分量值(C)，

-基于第一分量值(S)和第二分量值(C)确定旋转角度(W)；

-基于所述差值(F)以及第一和第二分量值(S、C)的相应不同组合，确定第一、第二和第三矢量值(T30、T01、T21)；

-基于第一和第二矢量值(T30、T01)确定第一辅助角度(W0)；

-基于第二和第三矢量值(T21、T01)确定第二辅助角度(W1)；

-基于第一和第二辅助角度(W0、W1)以及所述旋转角度(W)确定残差值(FUSA)；和

-基于所述残差值(FUSA)与所述阈值或与另一阈值的比较来确定所述故障状态。

5.根据权利要求4所述的旋转传感器装置，其中所述故障状态包括传感器状态部分和处理状态部分，所述传感器状态部分基于所述差值(F)确定，并且所述处理状态部分基于所述残差值(FUSA)确定。

6.根据权利要求5所述的旋转传感器装置，其中如果所述差值(F)大于所述阈值，则确定所述传感器状态部分存在故障，并且如果所述残差值(FUSA)大于所述另一阈值，则确定所述处理状态部分存在故障。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的旋转传感器装置，其中所述差值(F)、第一分量值(S)和第二分量值(C)的确定至少部分地以时分复用的方式执行。

8.根据权利要求7所述的旋转传感器装置，其中在所述差值(F)的确定期间，通过预测算法确定第一分量值(S)和第二分量值(C)之一。

9.根据权利要求7所述的旋转传感器装置，其中在所述差值(F)的确定期间，通过预测算法确定所述旋转角度。

10.根据权利要求1到6中任一项所述的旋转传感器装置，其中所述第一和第二和值根据以下确定：

SU1＝VH0+VH2,和

SU2＝VH1+VH3,

其中SU1为第一和值，SU2为第二和值，VH0和VH2为第一和第二传感器值，VH1和VH3为第三和第四传感器值。

11.根据权利要求10的旋转传感器装置，其中所述差值(F)根据以下确定：

F＝SU1-SU2,或

F＝VH0+VH2-VH1-VH3。

12.一种用于确定旋转传感器装置的故障状态的方法，该旋转传感器装置具有关于旋转轴对称布置的第一对磁场传感器(H0、H2)、关于旋转轴对称布置的第二对磁场传感器(H1、H3)，以及布置为能够围绕旋转轴旋转的磁源，该方法包括：

-确定与由所述第一对磁场传感器(H0、H2)提供的第一和第二传感器值之和对应的第一和值；

-确定与由所述第二对磁场传感器(H1、H3)提供的第三和第四传感器值之和对应的第二和值；

-确定与第一和第二和值之差对应的差值(F)；

-将所述差值(F)或从所述差值(F)导出的值与阈值进行比较；和

-基于比较结果确定是否存在故障。

13.根据权利要求12的方法，其中在模拟域或数字域中将所述差值(F)与所述阈值直接进行比较，并且其中如果所述差值大于所述阈值，则确定所述故障状态存在。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

-基于第一分量值(S)和第二分量值(C)确定旋转角度(W)；

-基于所述差值(F)以及第一和第二分量值(S、C)的相应不同组合来确定第一、第二和第三矢量值(T30、T01、T21)；

-基于第一和第二矢量值(T30、T01)确定第一辅助角度(W0)；

-基于第二和第三矢量值(T21、T01)确定第二辅助角度(W1)；

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述故障状态包括传感器状态部分和处理状态部分，所述传感器状态部分基于所述差值(F)确定，并且所述处理状态部分基于所述残差值(FUSA)确定。

16.根据权利要求15所述的方法，其中如果所述差值(F)大于所述阈值，则确定所述传感器状态部分存在故障，并且如果所述残差值(FUSA)大于所述另一阈值，则确定所述处理状态部分存在故障。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述差值(F)、第一分量值(S)和第二分量值(C)的确定至少部分地以时分复用的方式执行。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在所述差值(F)的确定期间，通过预测算法确定第一分量值(S)和第二分量值(C)之一。

19.根据权利要求17所述的方法，其中在所述差值(F)的确定期间，通过预测算法确定所述旋转角度。

20.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中所述旋转传感器装置还包括关于旋转轴对称布置的至少另外一对磁场传感器(H4、H6、H5、H7)，所述方法还包括确定与所述至少另外一对磁场传感器的相应传感器值之和对应的相应另一和值，该另一和值对所述差值(F)有贡献。

21.根据权利要求12到16中任一项所述的方法，其中所述第一和第二和值根据以下确定：

SU1＝VH0+VH2,和

SU2＝VH1+VH3,

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述差值(F)根据以下确定：

F＝SU1-SU2,或

F＝VH0+VH2-VH1-VH3。