CN109937345A - 旋转角度传感器、用于其的定子元件以及转子元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转角度传感器(10)，其包括定子元件(12)，关于所述定子元件(12)能够绕着旋转轴线(A)旋转地支承的转子元件(14)，其中，旋转角度能够通过所述转子元件(14)与所述定子元件(12)之间的感应耦合来检测，其中，在所述定子元件(12)处布置有补偿元件(1)，其中，所述补偿元件(1)包括用于发送补偿交变电磁场的补偿发送线圈(28)和用于接收交变电磁场的至少一个补偿接收线圈(30，31)，其中，所述转子元件(14)具有第一导电区段(32)，其中，所述第一导电区段(32)如此布置在所述转子元件(14)处并且与所述补偿元件(1)的所述补偿发送线圈(28)和所述至少一个补偿接收线圈(30，31)如此感应耦合，使得在通过所述补偿发送线圈(28)发送所述补偿交变电磁场的情况下，在所述至少一个补偿接收线圈(30，31)中感应出的补偿交流电压主要取决于所述定子元件(12)和所述转子元件(14)相对彼此关于所述旋转轴线(A)的相对径向的布置，其中，所述定子元件(12)具有用于发送角度检测交变电磁场的至少一个角度检测发送线圈(22)和用于检测交变电磁场的至少一个角度检测接收线圈(20)，其中，所述转子元件(14)具有至少一个第二导电区段(26)，其中，所述至少一个第二导电区段(26)与所述至少一个角度检测接收线圈(20)如此感应耦合，使得在通过所述至少一个角度检测发送线圈(22)发送所述角度检测交变电磁场的情况下，在所述至少一个角度检测接收线圈(20)中感应出至少一个角度检测交流电压，其中，所述至少一个第二导电区段(26)如此布置在所述转子元件(14)处，使得在所述至少一个角度检测接收线圈(20)中感应出的角度检测交流电压尤其主要取决于所述定子元件(12)与所述转子元件(14)之间的旋转角度，其中，所述至少一个第二导电区段(26)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述转子元件(14)处布置在第一导电区段(32)外，并且其中，所述至少一个角度检测发送线圈(22)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述定子元件(12)处布置在所述补偿元件(1)外。

Description

旋转角度传感器、用于其的定子元件以及转子元件
技术领域
本发明涉及一种旋转角度传感器、用于这种旋转角度传感器的一种定子元件以及一种转子元件。
背景技术
通过将发送和接收线圈布置在旋转角度传感器的定子处，可以根据所感应出的交流电压来检测旋转角度，所述发送和接收线圈与转子处的目标(Target)如此感应耦合，使得在通过发送线圈发送交变电磁场时在接收线圈中感应出交流电压。
这例如在EP 0 909 955 B1中描述。
发明内容
在实际的传感器的情况下，由于轴承空隙或在定子元件和转子元件的相对位置方面制造限定的容许误差而可能出现误差，该误差例如如此大，使得不再能够满足在所测量的旋转角度的精度方面的规定。
因此，可能存在如下需求：提供一种旋转角度传感器，该旋转角度传感器也可以在定子元件或定子相对于转子元件或转子与理想位置(例如已定心的位置)径向地偏离的情况下在用于角度检测的测量信号中补偿在此出现的变化。
本发明的优点在于：
因此，本发明的任务是提供一种改进的旋转角度传感器。
该任务通过根据权利要求1的旋转角度传感器和根据从属权利要求的定子元件以及转子元件来解决。
在从属权利要求中说明本发明的其他有利的构型。
相应的旋转角度传感器包括定子元件和关于定子元件可以绕着旋转轴线旋转地支承的转子元件，其中，旋转角度能够通过转子元件与定子元件之间的感应耦合来检测。在定子元件处布置有补偿元件，其中，该补偿元件包括用于发送补偿交变电磁场的补偿发送线圈和用于接收交变电磁场的至少一个补偿接收线圈。转子元件具有第一导电区段，其中，该第一导电区段如此布置在转子元件处并且与补偿元件的补偿发送线圈和至少一个补偿接收线圈如此感应耦合，使得在通过补偿发送线圈发送补偿交变电磁场的情况下，在至少一个补偿接收线圈中感应出的补偿交流电压主要取决于定子元件和转子元件相对彼此关于旋转轴线的相对径向的布置。定子元件具有用于发送角度检测交变电磁场的至少一个角度检测发送线圈和用于检测交变电磁场的至少一个角度检测接收线圈。转子元件具有至少一个第二导电区段，其中，所述至少一个第二导电区段与所述至少一个角度检测接收线圈如此感应耦合，使得在通过至少一个角度检测发送线圈发送角度检测交变电磁场的情况下，在至少一个角度检测接收线圈中感应出至少一个角度检测交流电压。所述至少一个第二导电区段如此布置在转子元件处，使得在至少一个角度检测接收线圈中感应出的角度检测交流电压尤其主要取决于定子元件与转子元件之间的旋转角度，其中，所述至少一个第二导电区段关于旋转轴线在径向上观察在转子元件处布置在第一导电区段外、尤其关于旋转轴线圆环扇状地布置，并且其中，所述至少一个角度检测发送线圈关于旋转轴线在径向上观察在定子元件处布置在补偿元件外、尤其关于旋转轴线布置在定子元件的圆环状的区段内。
“导电”区段在本申请的意义中也可以理解为“能导电的区段”。在此可以理解如下：通常称作或用作绝缘体的材料在本申请的意义中不视为“导电的”或“能导电的”。仅例如金属板可以是导电的或能导电的。
通过发送补偿交变电磁场，在至少一个第一补偿接收线圈中感应出补偿交流电压。在此，转子元件的第一导电区段(也可称为所谓的目标)用于感应耦合。在此，感应耦合取决于目标和补偿元件的相对径向布置。目标布置在转子元件处，补偿元件布置在定子元件处。因此，转子元件和定子元件的相对径向布置根据补偿元件与目标之间的感应耦合影响所感应出的补偿交流电压。因此，通过对所感应出的补偿交流电压的监测能够对转子元件和定子元件的相对径向布置进行监测。通过该监测可以识别在转子元件和定子元件的布置中出现的容许误差。根据通过转子元件的第一导电区段或通过目标相对地覆盖至少一个补偿接收线圈，通过补偿发送线圈感应出的电压的幅度发生变化。
此外，通过这种布置能够实现一种旋转角度传感器的特别紧凑的结构形式。该紧凑的结构形式通过以下方式得出：至少一个第二导电区段关于旋转轴线在径向上观察在转子元件处布置在第一导电区段外，并且至少一个角度检测发送线圈关于旋转轴线在径向上观察在定子元件处布置在补偿元件外。在这种有利的构型的情况下，补偿元件例如居中地布置在紧邻旋转轴线的通常不用于检测旋转角度的区域中。
有利地，补偿元件具有第一补偿接收线圈和第二补偿接收线圈，所述第一补偿接收线圈和第二补偿接收线圈相对彼此并且关于旋转轴线如此布置，使得通过补偿交变电磁场在第一补偿接收线圈中感应出第一补偿交流电压并且在第二补偿接收线圈中感应出第二补偿交流电压，其中，在第一导电区段相对于该第一导电区段关于旋转轴线预给定的径向布置发生径向移位的情况下，第一补偿交流电压和第二补偿交流电压与当第一导电区段处在预给定的径向布置中时第一补偿交流电压和第二补偿交流电压所采纳的值相比发生变化。
这是一种对于旋转角度传感器特别有利的布置。如果例如选择90°的偏移，那么可以如此定义具有旋转轴线上的原点的笛卡尔坐标系，使得两个补偿接收线圈的补偿交流电压可以作为这样的信号进行解释：这些信号说明了在x方向和y方向上与预给定的径向布置存在偏差。由此转子元件关于定子元件的相对布置的径向偏离可以作为沿着x轴线和y轴线的偏离的线性组合进行测量。在这种情况下，在旋转角度传感器中的转子元件的静止位置中两个补偿接收线圈例如可以偏移90°地布置。因此，借助矢量测量直接确定水平的以及竖直的偏移。因此，在偏移90°的情况下可以直接测量x和y容许误差，而不必进行换算。
优选地，至少一个补偿接收线圈的绕组相对于旋转轴线径向地与第一导电区段至少部分重叠地布置，其中，第一导电区段的径向延展尤其小于至少一个补偿接收线圈的径向延展。
在出现容许误差的情况下，第一导电区段关于旋转轴线径向地运动。该运动发生在第一导电区段与至少一个补偿接收线圈至少部分重叠的区域内。通过这种运动产生不同强度的感应耦合，所述感应耦合可以检测为不同的补偿交流电压。借助这种布置可以特别好地识别出容许误差。
优选地，至少一个补偿发送线圈的绕组相对于旋转轴线径向地与所述第一导电区段至少部分重叠地布置，其中，第一导电区段的径向延展尤其小于至少一个补偿发送线圈的径向延展。
在出现容许误差的情况下，第一导电区段关于旋转轴线径向地运动。这种运动发生在第一导电区段与至少一个补偿发送线圈至少部分重叠的区域内。通过这种运动产生不同强度的感应耦合，所述感应耦合能够检测为不同的补偿交流电压。借助这种布置可以特别好地识别出容许误差。
有利地，至少一个第一导电区段是在圆周方向上环绕转子元件的能导电的圆或圆环。由此，用于360°旋转角度传感器的单个第一导电区段覆盖每个角度区域。第一导电区段的这种形状尤其可以特别简单地制造为冲压件。
有利地，至少一个第一导电区段从旋转轴线径向地延伸，其中，至少一个第二导电区段径向地邻接于第一导电区段，即例如朝着旋转轴线的方向延伸。第一导电区段在径向上观察布置在旋转轴线与第二导电区段之间，其中，在径向上观察在第二导电区段与第一导电区段之间设置有优选圆环扇状的间隙或缝隙，所述间隙或缝隙优选地在圆周方向上延伸。这种布置防止第二导电区段与补偿元件的无意的感应耦合。由此避免误识别。
有利地，至少一个补偿接收线圈的径向延展大于第一导电区段的径向延展。
通过补偿接收线圈的相对于旋转轴线径向看较大的延展，这个补偿接收线圈在定心地布置时与第一导电区段完全重叠。这在转子元件和定子元件的定心的位置中改善补偿接收线圈与第一导电区段之间的感应耦合。
有利地，间隙或缝隙在径向上的延展是由至少一个补偿接收线圈的径向延展和第一导电区段的径向延展构成的差的至少50％。
即使在出现容许误差时，相对于旋转轴线径向看在第二导电区段与补偿接收线圈之间保持足够的间距，以便避免第二导电区段与补偿接收线圈之间的无意的感应耦合。第一导电区段的径向延展例如可以是至少一个补偿接收线圈的径向延展的最高90％或甚至最高80％。
有利地，至少一个补偿接收线圈包括相同数量的第一部分绕组和第二部分绕组，所述第一部分绕组和所述第二部分绕组相对彼此并且关于旋转轴线如此布置，使得通过补偿交变电磁场在第一部分绕组中感应出第一交流电压分量并且在第二部分绕组中感应出具有相反符号的第二交流电压分量，其中，第一交流电压分量和第二交流电压分量在第一导电区段关于旋转轴线的预给定的径向布置中相互补偿。因此，感应电压在预给定的径向布置中是0V。由此可以容易地探测预给定的径向布置。
优选地，当第一导电区段处在相对于旋转轴线的预给定的径向布置中时，第一导电区段是关于旋转轴线对称的。
对称的、尤其点对称的布置实现如下：在第一导电区段处在关于旋转轴线已定心的位置中，在至少一个补偿接收线圈中感应出的电压是0V。由此可以简单地检测转子元件和定子元件的定心位置。
本发明也涉及一种用于旋转角度传感器的所描述的类型的定子元件和转子元件。
附图说明
以下根据附图更详细地阐述本发明的优选的实施方式。附图示出：
图1以侧视图示意性地示出旋转角度传感器的一部分的视图；
图2以俯视图示意性地示出旋转角度传感器的一部分的视图；
图3示意性地示出在定子元件和转子元件在旋转角度传感器中的第一种布置的情况下的旋转角度传感器的两个细节视图；
图4示意性地示出在定子元件和转子元件在旋转角度传感器中的第二种布置的情况下的旋转角度传感器的两个细节视图；
图5示意性地示出在定子元件和转子元件在旋转角度传感器中的第三种布置的情况下的旋转角度传感器的两个细节视图。
具体实施方式
图1示意性地示出旋转角度传感器10的侧视图，该旋转角度传感器包括定子元件12和关于定子元件12可以绕着旋转轴线A旋转地支承的转子元件14。
通过转子元件14与定子元件12之间的感应耦合能够检测出旋转角度。在EP 0 909955B1中例如描述对于感应耦合及其用于确定旋转角度的应用的细节。
与此相应地，定子元件12例如具有在图1中所示的用于发送角度检测交变电磁场的至少一个角度检测发送线圈22和用于检测交变电磁场的至少一个角度检测接收线圈20。优选地，角度检测接收器线圈20在垂直于旋转轴线A的平面中在径向上在角度检测发送线圈22内延伸。优选地，角度检测接收线圈20布置在对于旋转角度传感器10的传感器印制电路板的布置有角度检测发送线圈22的同一平面中。
“径向”或“径向布置”以下意味着辐条状的从旋转轴线A出发的方向或布置。“环绕”或“环绕的方向”以下意味着基本上在垂直于旋转轴线A的平面中的圆形方向。“轴向方向”以下意味着沿着旋转轴线A的方向。
用于旋转角度传感器10的传感器印制电路板例如包括环绕地布置的至少一个角度检测发送线圈22，该角度检测发送线圈具有一个或多个绕组并且优选地实施为平面型线圈。有利地，绕组可以在多层的印制电路板的多个平面中实现，以便能够产生足够大的交变电磁场。给至少一个角度检测发送线圈22施加如下交流电压：在几MHz、优选5MHz的范围内的频率的情况下，该交流电压具有0.5V至10V的范围内的、优选1.5V的幅度。
在定子元件12处布置有补偿元件1。补偿元件1包括用于发送补偿交变电磁场的补偿发送线圈28和用于接收交变电磁场的至少一个补偿接收线圈30、31。优选地，至少一个补偿接收线圈30、31在垂直于旋转轴线A的平面中关于旋转轴线A在径向上在补偿发送线圈28内延伸。优选地，至少一个补偿接收线圈30、31布置在对于旋转角度传感器10的印制电路板的布置有补偿发送线圈28的同一平面中。
转子元件14具有第一导电区段32。
第一导电区段32如此布置在转子元件14处并且与补偿元件1的补偿发送线圈28和至少一个补偿接收线圈30、31如此感应耦合，使得在通过补偿发送线圈28发送补偿交变电磁场的情况下，在至少一个补偿接收线圈30、31中感应出的补偿交流电压主要取决于定子元件12和转子元件14相对彼此关于旋转轴线的径向布置。
转子元件14具有至少一个第二导电区段26。该至少一个第二导电区段26与至少一个角度检测接收线圈20如此感应耦合，使得在通过至少一个角度检测发送线圈22发送角度检测交变电磁场的情况下，在至少一个角度检测接收线圈20中感应出至少一个角度检测交流电压。
至少一个第二导电区段26如此布置在转子元件14处，使得在至少一个角度检测接收线圈20中感应出的角度检测交流电压尤其主要取决于定子元件12与转子元件14之间的旋转角度。
至少一个第二导电区段26关于旋转轴线A在径向上观察在转子元件14处布置在第一导电区段32外。
至少一个角度检测发送线圈22关于旋转轴线A在径向上观察在定子元件12处布置在补偿元件1外。
由EP 0 909 955 B1例如已知关于至少一个角度检测发送线圈22、至少一个角度检测接收线圈20和至少一个第二导电区段26的布置的细节以及关于确定旋转角度的细节。
图2示出二维笛卡尔坐标系中的旋转角度传感器10的俯视图，该二维笛卡尔坐标系的x轴线和y轴线垂直于旋转轴线A延伸并且该二维笛卡尔坐标系的原点处在旋转轴线A上。
至少一个角度检测发送线圈22具有至少一个印制导线，该印制导线围绕至少一个角度检测接收线圈20。优选地，至少一个角度检测发送线圈22在由内半径ri和外半径ra限界的圆环状的或圆环扇状的面内延伸。对于具有小于360°的测量范围的旋转角度段传感器，设置比旋转段传感器的测量范围大5°至10°的圆环扇的圆心角M。如果旋转段传感器例如具有120°的测量范围，那么圆环扇的圆心角M例如是M＝130°。
外半径ra例如通过可用的结构空间进行限界并且是几十毫米，并且优选是25mm。内半径ri的尺寸设计得如此大，使得可以放置补偿线圈并且提供足够大的信号。为了增大场强，至少一个角度检测发送线圈22可以在传感器印制电路板的多个平面中实施。
如在图2中所示的那样，至少一个角度检测接收线圈20同样布置在内半径ri与外半径ra之间。至少一个角度检测接收线圈20例如通过至少两个部分绕组20a、20b构成，所述两个部分绕组分别在通过电流时被电流在不同方向(逆时针或顺时针)流过。至少两个部分绕组20a、20b可以构造在印制电路板的不同平面中。
优选地，转子元件14具有至少一个圆环扇状的导电区段26。在图2的示例中示出三个圆环扇状的导电区段26。圆环(未示出)——导电区段26的相应的扇处在该圆环中——关于旋转轴线A具有优选比内半径ri小一些的内半径。圆环——导电区段26的相应的扇处在该圆环中——具有关于旋转轴线A优选比外半径ra大一些的外半径。
扇的张开角(未示出)优选是60°，在图2中示意性地示出的三个导电区段26处在所述扇中。在这种情况下，导电区段26之间的角间距优选是60°。圆扇状的区段的张开角优选是M/2。
补偿元件1例如具有第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31。所述第一补偿接收线圈和第二补偿接收线圈例如相对彼此并且关于旋转轴线A如此布置，使得通过补偿交变电磁场在第一补偿接收线圈30中感应出第一补偿交流电压U1并且在第二补偿接收线圈31中感应出第二补偿交流电压U2。
如在图2中示意性地示出的那样，第一补偿接收线圈30关于旋转轴线A在径向上看布置在第二补偿接收线圈31外。补偿发送线圈28关于旋转轴线A在径向上看布置在第一补偿接收线圈30外。优选地，第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31的几何形状相同。优选地，第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31相对彼此旋转90°地布置在定子元件12处。优选地，第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31关于旋转轴线A定心地布置在定子元件12处。
第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31以及第一导电区段32的尺寸如此设计，使得第一补偿接收线圈30的绕组和第二补偿接收线圈31的绕组相对于旋转轴线A径向地与第一导电区段32至少部分重叠地布置。优选地，第一导电区段32的径向延展小于第一补偿接收线圈30的和第二补偿接收线圈31的径向延展。
至少一个补偿发送线圈28和第一导电区段32的尺寸如此设计，使得至少一个补偿发送线圈28相对于旋转轴线A径向地与第一导电区段32至少部分重叠地布置。优选地，第一导电区段32的径向延展小于至少一个补偿发送线圈28的径向延展。
第一补偿接收线圈30通过至少两个部分绕组30a、30b构成，为了清楚起见，所述部分绕组仅在图3至5中设有附图标记。优选地，第二补偿接收线圈31通过至少两个部分绕组31a、31b构成，为了清楚起见，所述部分绕组仅在图3至5中设有附图标记。至少两个部分绕组30a和30b分别在通过电流时被电流在不同方向(逆时针或顺时针)流过。至少两个部分绕组31a和31b分别在通过电流时被电流在不同方向(逆时针或顺时针)流过。至少两个部分绕组30a、30b或31a、31b可以构造在印制电路板的不同平面中。
图3在图2的笛卡尔坐标系统中对于所述两个补偿接收线圈30、31中的每个示意性地示出所述补偿接收线圈在旋转角度传感器10中的相应布置。在图3中示出在旋转角度传感器10中的定子元件12和转子元件14在预给定的定心位置的情况下两个补偿接收线圈30、31的布置。在所述布置中，定子元件12和转子元件14是关于旋转轴线A定心。这意味着：既不在x方向上、也不在y方向上出现容许误差。换句话说：定子元件12和转子元件相对彼此以没有偏差的方式处于额定定位的状态。
如在图3中所示的那样，第一导电区段32圆形地构造。第一导电区段32也可以圆环状地构造。优选地，第一导电区段32构造为在圆周方向上环绕转子元件14的能导电的圆或圆环。原则上，也能够实现其他的关于旋转轴线A点对称的形状。
优选地，第一导电区段32在垂直于旋转轴线A的平面中对称地、尤其相对于旋转轴线A点对称地构造。
因此，在定子元件12与转子元件14的预给定的定心位置中，第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31以及第一导电区段32关于旋转轴线A同样处在已定心的位置中。
优选地，第一补偿接收线圈30具有相同数量的第一部分绕组30a和第二部分绕组30b。所述第一部分绕组和第二部分绕组相对彼此并且关于旋转轴线A如此布置，使得通过补偿交变电磁场在第一部分绕组30a中感应出第一交流电压分量并且在第二部分绕组30b中感应出具有相反符号的第二交流电压分量。
优选地，第二补偿接收线圈31具有相同数量的第一部分绕组31a和第二部分绕组31b。所述第一部分绕组和第二部分绕组相对彼此并且关于旋转轴线A如此布置，使得通过补偿交变电磁场在第一部分绕组31a中感应出第一交流电压分量并且在第二部分绕组31b中感应出具有相反符号的第二交流电压分量。
由此，在部分绕组30a和30b中感应出的电压相互补偿，并且第一补偿交流电压U1变为0V。由此，在部分绕组30a和30b中感应出的电压相互补偿，并且第二补偿交流电压U2变为0V。由此，可以简单地检测出定心位置。
第一导电区段32从旋转轴线A径向地延伸。优选地，至少一个第二导电区段26径向地邻接于第一导电区段32。第一导电区段32在径向上观察布置在旋转轴线A与第二导电区段26之间。
在径向上观察，在第二导电区段26与第一导电区段32之间设置有优选圆环扇状的间隙34或缝隙34，所述间隙或缝隙优选地在圆周方向上延伸。
在此，间隙34或缝隙34将第一导电区段32与第二导电区段26分开。间隙34或缝隙34可以具有不同的几何形状并且优选地通过如下的最小径向间距定义：第一导电区段32和第二导电区段26以所述最小径向间距布置在转子元件14处。间隙34或缝隙34例如圆环状地构造。
如在图3中所示的那样，第一补偿接收线圈30或第二补偿接收线圈31的径向延展D1大于第一导电区段32的径向延展D2。
优选地，间隙34或缝隙34在径向上的延展D3是由第一补偿接收线圈30的径向延展D1和第一导电区段32的径向延展D2构成的差的至少50％。
在径向移位的情况下，通过这个间距避免第一导电区段32与角度检测接收线圈20的感应耦合或者第二导电区段26与第一补偿接收线圈30或第二补偿接收线圈31的感应耦合。原则上，第一导电区段32和第二导电区段26的点对称的布置或构型是足够的。
在第一导电区段32相对于该第一导电区段32关于旋转轴线A预给定的径向布置发生径向移位的情况下，第一补偿交流电压U1和第二补偿交流电压U2不同。这以下在图2的笛卡尔坐标系中根据图4和图5进行描述。
图4示意性地示出在定子元件12和转子元件14布置在旋转角度传感器10中的情况下旋转角度传感器10的两个细节视图，在所述布置中径向移位仅在x方向上出现。换句话说：第一导电区段32相对于x轴线的镜像对称性保持不变。为此，第一导电区段32不再相对于y轴线镜像对称。
因此在第一补偿接收线圈30中，在至少两个部分绕组30a和30b中感应出具有不同符号的相同数值的电压。由此在至少两个部分绕组30a和30b中感应出的电压相互补偿，并且第一补偿交流电压U1变为0V。
反之，在第二补偿接收线圈31中，在至少两个部分绕组31a和31b中感应出具有不同符号的不同数值的电压。由此在至少两个部分绕组31a和31b中感应出的电压不相互补偿，并且第二补偿交流电压U2变为不等于0V。
图5示意性地示出在定子元件12和转子元件14布置在旋转角度传感器10中的情况下旋转角度传感器10的两个细节视图，在所述布置中径向移位仅在y方向上出现。换句话说：第一导电区段32相对于y轴线的镜像对称性保持不变。为此，第一导电区段32不再相对于x轴线镜像对称。
因此在第一补偿接收线圈30中，在至少两个部分绕组30a和30b中感应出具有不同符号的不同数值的电压。由此在至少两个部分绕组30a和30b中感应出的电压不相互补偿，并且第一补偿交流电压U1变为不等于0V。
反之，在第二补偿接收线圈31中，在至少两个部分绕组31a和31b中感应出具有不同符号的相同数值的电压。由此在至少两个部分绕组31a和31b中感应出的电压相互补偿，并且第二补偿交流电压U2变为0V。
第一补偿接收线圈30和第二补偿接收线圈31通常如此布置，使得在第一导电区段32(在径向上)移位的情况下，第一补偿交流电压U1和第二交变补偿电压U2与当第一导电区段32处在预给定的径向位置或者额定位置中时第一补偿交流电压U1和第二补偿交流电压U2所采纳的值相比发生变化。优选地，第一补偿交流电压U1和第二补偿交流电压U2在预给定的径向位置或额定位置中分别是0V(零伏特)。

Claims (12)

1.一种旋转角度传感器(10)，包括：
定子元件(12)；
转子元件(14)，所述转子元件关于所述定子元件(12)能够绕着旋转轴线(A)旋转地支承，其中，旋转角度能够通过所述转子元件(14)与所述定子元件(12)之间的感应耦合来检测，
其特征在于，
在所述定子元件(12)处布置有补偿元件(1)，其中，所述补偿元件(1)包括用于发送补偿交变电磁场的补偿发送线圈(28)和用于接收交变电磁场的至少一个补偿接收线圈(30，31)，
其中，所述转子元件(14)具有第一导电区段(32)，
其中，所述第一导电区段(32)如此布置在所述转子元件(14)处并且与所述补偿元件(1)的所述补偿发送线圈(28)和所述至少一个补偿接收线圈(30，31)如此感应耦合，使得在通过所述补偿发送线圈(28)发送所述补偿交变电磁场的情况下，在所述至少一个补偿接收线圈(30，31)中感应出的补偿交流电压主要取决于所述定子元件(12)和所述转子元件(14)相对彼此关于所述旋转轴线(A)的相对径向布置，
其中，所述定子元件(12)具有用于发送角度检测交变电磁场的至少一个角度检测发送线圈(22)和用于检测交变电磁场的至少一个角度检测接收线圈(20)，
其中，所述转子元件(14)具有至少一个第二导电区段(26)，
其中，所述至少一个第二导电区段(26)与所述至少一个角度检测接收线圈(20)如此感应耦合，使得在通过所述至少一个角度检测发送线圈(22)发送所述角度检测交变电磁场的情况下，在所述至少一个角度检测接收线圈(20)中感应出至少一个角度检测交流电压，
其中，所述至少一个第二导电区段(26)如此布置在所述转子元件(14)处，使得在所述至少一个角度检测接收线圈(20)中感应出的角度检测交流电压尤其主要取决于所述定子元件(12)与所述转子元件(14)之间的旋转角度，
其中，所述至少一个第二导电区段(26)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述转子元件(14)处布置在所述第一导电区段(32)外，并且其中，所述至少一个角度检测发送线圈(22)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述定子元件(12)处布置在所述补偿元件(1)外。
2.根据权利要求1所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述补偿元件(1)具有第一补偿接收线圈(30)和第二补偿接收线圈(31)，所述第一补偿接收线圈和所述第二补偿接收线圈相对彼此并且关于所述旋转轴线(A)如此布置，使得通过所述补偿交变电磁场在所述第一补偿接收线圈(30)中感应出第一补偿交流电压并且在所述第二补偿接收线圈(31)中感应出第二补偿交流电压，其中，在所述第一导电区段(32)相对于所述第一导电区段(32)关于所述旋转轴线(A)预给定的径向布置发生径向移位的情况下，第一补偿交流电压(U1)和第二补偿交流电压(U2)与如下值相比发生变化：当所述第一导电区段(32)处在所述预给定的径向布置中时，所述第一补偿交流电压(U1)和所述第二补偿交流电压(U2)采纳所述值。
3.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个补偿接收线圈(30，31)的绕组相对于所述旋转轴线(A)径向地与所述第一导电区段(32)至少部分重叠地布置，其中，所述第一导电区段(32)的径向延展尤其小于所述至少一个补偿接收线圈(30，31)的径向延展。
4.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个补偿发送线圈(28)的绕组相对于所述旋转轴线(A)径向地与所述第一导电区段(32)至少部分重叠地布置，其中，所述第一导电区段(32)的径向延展尤其小于所述至少一个补偿发送线圈(28)的径向延展。
5.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个第一导电区段(32)是在圆周方向上环绕所述转子元件(14)的能导电的圆或圆环。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个第一导电区段(32)从所述旋转轴线(A)径向地延伸，其中，所述至少一个第二导电区段(26)径向地邻接于所述第一导电区段(32)，其中，所述第一导电区段(32)在径向上观察布置在所述旋转轴线(A)与所述第二导电区段(26)之间，
其中，在径向上观察在所述第二导电区段(26)与所述第一导电区段(32)之间设置有优选圆环扇状的间隙(34)或缝隙(34)，所述间隙或缝隙优选地在圆周方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个补偿接收线圈(30、31)的径向延展(D1)大于所述第一导电区段(32)的径向延展(D2)。
8.根据权利要求7所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述间隙(34)或所述缝隙(34)在径向上的延展(D3)是由所述至少一个补偿接收线圈(30，31)的径向延展(D1)和所述第一导电区段(32)的径向延展(D2)构成的差的至少50％。
9.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述至少一个补偿接收线圈(30，31)包括相同数量的第一部分绕组(30a，31a)和第二部分绕组(30b，31b)，所述第一部分绕组和所述第二部分绕组相对彼此并且关于所述旋转轴线(A)如此布置，使得通过所述补偿交变电磁场在所述第一部分绕组(30a，31a)中感应出第一交流电压分量并且在所述第二部分绕组(30b，31b)中感应出具有相反符号的第二交流电压分量，其中，第一交流电压分量和第二交流电压分量在所述第一导电区段(32)关于所述旋转轴线(A)的预给定的径向布置中相互补偿。
10.根据以上权利要求中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，当所述第一导电区段(32)处在相对于所述旋转轴线(A)的预给定的径向布置中时，所述第一导电区段(32)是关于所述旋转轴线(A)对称的。
11.一种定子元件(12)，所述定子元件用于对绕着旋转轴线的旋转进行检测的感应的根据权利要求1至9中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，在所述定子元件(12)处布置有补偿元件(1)，其中，所述补偿元件(1)包括用于发送补偿交变电磁场的补偿发送线圈(28)和用于接收交变电磁场的至少一个补偿接收线圈(30，31)，
其中，所述定子元件(12)具有用于发送角度检测交变电磁场的至少一个角度检测发送线圈(22)和用于检测交变电磁场的至少一个角度检测接收线圈(20)，
其中，所述至少一个角度检测发送线圈(22)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述定子元件(12)处在所述补偿元件(1)外。
12.一种转子元件(14)，所述转子元件用于对绕着旋转轴线(A)的旋转进行检测的感应的根据权利要求1至9中任一项所述的旋转角度传感器(10)，其特征在于，所述转子元件(14)能够绕着所述旋转轴线(A)旋转地支承，
其中，所述转子元件(14)具有第一导电区段(32)，所述第一导电区段设计成检测所述转子元件(14)相对于额定位置的径向偏移，
其中，所述转子元件(14)具有至少一个第二导电区段(26)，所述第二导电区段设计用于检测所述转子元件(14)绕着所述旋转轴线(A)的旋转角度，
其中，所述至少一个第二导电区段(26)关于所述旋转轴线(A)在径向上观察在所述转子元件(14)处布置在所述第一导电区段(32)外。
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