CN113776425A - 具有拉伸线圈的感应角度传感器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种感应角度传感器，具有定子部件和可相对于其绕共同旋转轴线R旋转的转子部件，其中转子部件包括具有k次对称性的感应目标(100)，并且其中定子部件包括至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈(201)和具有相同k次对称性的第二拾波单线圈(202)，其中第一拾波单线圈(201)相对于第二拾波单线圈(202)绕旋转轴线R旋转。感应目标(100)沿垂直于旋转轴线R延伸的第一轴线(101)拉伸，使得在俯视图中看到的感应目标(100)的轮廓呈椭圆形，并且至少第一拾波单线圈(201)沿垂直于旋转轴线R延伸的第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的第一拾波单线圈(201)的轮廓呈椭圆形。

Description

具有拉伸线圈的感应角度传感器

技术领域

本文说明的创新概念涉及一种感应角度传感器，特别是涉及一种具有椭圆形感应目标和至少一个椭圆形拾波单线圈或至少一个椭圆形拾波线圈组件的感应角度传感器。

背景技术

感应角度传感器通常具有定子和可相对于其旋转的转子。定子可例如被实施为印刷电路板或简称为PCB。在PCB上可布置励磁线圈。励磁线圈被馈入输入信号，例如交流信号。响应于此，励磁线圈产生与励磁线圈解耦的磁场。相对置的转子具有感应目标，磁场耦合到其中。响应于此，感应目标产生涡流，该涡流又产生与感应目标解耦的次级磁场。然后，次级磁场耦合到布置在定子上的拾波线圈组件中。响应于此，拾波线圈组件产生代表在定子和转子之间的角度的输出信号。

在这些常规的角度传感器中，目标具有k次对称性，并且拾波线圈组件的拾波单线圈具有与之匹配的k次对称性。k次对称性可被理解为旋转对称的形式。如果一个物体可绕轴线旋转360°*n/k，使得其在旋转之后看起来与在旋转之前相同，则其具有k次对称性(其中n为任意整数)。这使得感应角度传感器具有k次周期，也就是说，在定子相对于转子实施360对的完整旋转期间(所谓的机械角度域)，转子处的目标将扫过k次拾波线圈的绕组k次，从而在所谓的电角度域中产生k次角度信号。其为电角度域中的相同角度信号的k倍。

由此，在常规感应角度传感器中出现的问题是，对于机械角度域中的360°的完整旋转，在电角度域中将不会输出明确的角度值。而是明确的值仅出现在360°/k的范围中。例如，具有3次对称性(k＝3)线圈的感应角度传感器每360°/3＝120°始终输出相同的值，即对于在区间[0°；120°]以及区间[120°；240°]和区间[240°；360°]中的机械角度值将输出相同的角度值(在电角度域中)。

为了应对这种情况，已知根据游标原理工作的感应角度传感器。在此，使用两个具有不同k次对称性的线圈(例如k＝5和k＝6)。这种角度传感器也需要两个同样具有不同的k次对称性的感应目标。然而，这些感应目标必须被设计为线圈。因为如果将目标设计为实心金属成型件，则其会相互干扰，并且在这种情况下感应式传感器原理将无法正常工作。然而，在将目标设计成线圈形式的情况中所出现的问题是，其在转子转速较高时开始振动，这又会导致角度误差。由此，在感应角度传感器中，转子部分地能以360°/600μs的速度旋转，这相当于每分钟100,000转的极高旋转速度。

因此，期望提供一种克服常规角度传感器的上述缺点的感应角度传感器。

发明内容

因此提出了一种根据本发明的感应角度传感器。该感应角度传感器的实施方式和其他有利方面在相应的下述内容中给出。

因此，提出了一种感应角度传感器，其特别是具有定子部件和可相对于其绕共同的旋转轴线R旋转的转子部件，其中转子部件包括具有k次对称性的感应目标，并且其中定子部件包括至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈和具有k次对称性的第二拾波单线圈。第一拾波单线圈相对于第二拾波单线圈绕旋转轴线R旋转。感应目标沿着垂直于旋转轴线R延伸的第一轴线拉伸，使得在俯视图中所见的感应目标的轮廓呈椭圆形。另外，至少第一拾波单线圈沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二轴线拉伸，使得在俯视图中所见的第一拾波单线圈的轮廓呈椭圆形。

附图说明

一些实施例示例性地在附图中示出并在下面得以解释。其中：

图1A示出了根据一个实施例的椭圆形拉伸感应目标和椭圆形拉伸线圈组件的示意性俯视图，

图1B至图1E示出了根据一个实施例的椭圆形拉伸感应目标或椭圆形拉伸拾波单线圈的示意性俯视图，

图2示出了根据一个实施例的评估电路的示意性框图，

图3示出了两个椭圆形拉伸且相互偏置的线圈的两个波动信号的示例性曲线图，

图4示出了两个椭圆形拉伸且以奇数的k次对称性相互偏置60°的线圈的两个波动信号以及一个电角度信号的示例性曲线图，

图5示出了两个椭圆形拉伸且以奇数的k次对称性相互偏置60°的线圈的两个波动信号和描绘该两个波动信号比率的另一信号以及一个电角度信号的示例性曲线图，

图6示出了两个椭圆形拉伸且以偶数的k次对称性相互偏置60°的线圈的两个波动信号以及一个电角度信号的示例性曲线图，

图7示出了两个椭圆形拉伸且以奇数的k次对称性相互偏置90°的线圈的两个波动信号以及一个电角度信号的示例性曲线图，

图8示出了在四个不同角度区间中的多个电角度信号的示例性曲线图，

图9示出了可从根据图8的角度信号导出的内插曲线，

图10示出了可使得根据游标原理确定角度的两个电角度信号的曲线图，

图11A示出了具有两个拾波单线圈和一个实心金属感应目标的感应角度传感器的示意图，

图11B示出了来自图11A的两个拾波单线圈的两个解调的LF信号，

图11C示出了借助于反正切函数从图11B的两个LF信号计算出的电角度，并且

图12示出了具有三个拾波单线圈的拾波线圈组件的示意性俯视图。

具体实施方式

在下文中参考附图更详细地说明实施例，其中具有相同或相似功能的元件设有相同的附图标记。

只要在本文中提到k次对称性，则其可理解为旋转对称或转动对称的形式。如果可将物体绕轴线旋转360°*n/k，使得其在旋转之后看起来与在旋转之前相同，则其具有k次对称性(其中n为任意整数)。另外，在本公开中，角度传感器组件中的目标和线圈的k次对称性的特征在于，在k次对称性中，如果将线圈(或目标)旋转360°/k，则在线圈(或目标)中感应出的信号保持相同。

在本公开的意义上，如果k次对称性例如由于对(在拾波线圈组件中)感应出的信号没有影响的特征而被破坏，则k次对称性也被认为是k次对称性。例如，目标可具有如下部分或区段：其在目标的径向外部被布置得足够远，以至于励磁线圈不会在其中激励出明显的涡流强度(因为励磁线圈在径向上会较小)，和/或以至于在目标的该径向最外部的部分或区段中的涡流不会对拾波线圈中的信号产生重大影响(因为拾波线圈在径向上会较小)。这类似地也适用于拾波单线圈或拾波线圈组件的k次对称性。也就是说，k次对称性可基本上由目标和/或拾波线圈组件(或拾波单线圈)的区段的那个有助于通过感应产生感应角度传感器的几何成型来确定。因此，例如即使在目标和/或拾波线圈组件(或拾波单线圈)的外部边缘处存在较小的突起，其虽然会影响该目标和/或该拾波线圈组件(或该拾波单线圈)的外观以及成型，但不会通过感应对信号产生造成重大影响，则该目标和/或该拾波线圈组件(或该拾波单线圈)也将具有k次对称性。

只要在本文中提到角度的量，则这些量也适用于±10％或±1°的公差范围内。也就是说，即使在本文中提到的角度有在±到的％或±或±的范围内的偏差，在此说明的创新概念仍然始终可提供令人满意的结果。

首先，为了引入在此所基于的问题，将讨论包括具有两个拾波单线圈的拾波线圈组件的感应角度传感器。图11A示出了这种感应角度传感器700的示意图。

角度传感器700具有励磁线圈701和单个拾波线圈组件702，其包括两个彼此偏置的拾波单线圈703、704。励磁线圈701和拾波线圈组件702通常布置在(在此未明确示出的)定子上。此外，角度传感器700还具有感应目标705。目标705通常布置在(在此未明确示出的)转子上。

目标705可由导电材料制成，并且可例如被设计成厚度为d的冲压金属成型件。作为实心金属成型件的替代，目标也可被设计为转子线圈的形式。在这种情况下，转子线圈可基本上具有金属成型件的几何形状并且可如短路线圈一样工作。

目标705可具有k次对称性。在该示例中，目标705具有3次对称性，相应地包括三个齿705A和三个间隙705B。在齿705A之间的间隙705B不必一定具有与齿705A本身相同的形状。齿705A在外半径处具有跨度s。

定子处的拾波单线圈703、704可适配于转子处的感应目标705。也就是说，拾波单线圈703、704可具有匹配于目标705的k次对称性的k次对称性。在该示例中，两个拾波单线圈703、704分别具有三次对称性。虽然每个拾波单线圈703有六个绕组，但是每两个相邻布置的绕组703A、703B沿彼此相反的方向缠绕。这意味着，必须将拾波线圈组件703旋转360味/3＝120°(k＝3)，才能使具有相同缠绕方向的绕组又彼此对置。

因此，在图11A所示的布置中，所示的两个拾波单线圈703、704分别具有三次对称性。即如果将在此所示的拾波单线圈703、704旋转360线/6＝60°，则虽然其相应导体环或绕组将再次重合，但每个单个环或单个绕组的定向(缠绕方向)在这种情况下是相反的。因此，拾波单线圈703必须旋转360°/3＝120°，以使得单个绕组再次重合并且也具有相同的定向，从而拾波单线圈703也相应地又提供相同的信号。因此，尽管所示的两个拾波单线圈703、704第一眼看上去好像具有6次对称性(即k＝6)，但其具有3次对称性(即k＝3)。

具有相反缠绕方向的两个彼此相邻的绕组703A、703B的这种布置用于补偿励磁线圈701的均匀外部磁场(干扰场)和对称干扰场。因此，这种拾波单线圈703、704也被称为无定向的。

无定向拾波线圈的特征尤其在于，其具有偶数个绕组，其中偶数绕组沿第一缠绕方向(例如沿顺时针方向)缠绕，并且分别位于其之间的奇数绕组沿相反的第二缠绕方向(例如沿逆时针方向)缠绕。这会使得在均匀干扰磁场的情况下，无定向拾波单线圈703的第一半部分提供第一信号，并且该无定向拾波单线圈703的第二半部分提供第二信号，其中第二信号由于相反的缠绕方向而与第一信号反相。这在该示例中同样适用于在此所示的第二无定向拾波单线圈704，其第一半部分在该示例中提供第三信号，并且其第二半部分由于相反的缠绕方向而提供与之反相的第四信号。由于这种反相的布置使得可归因于空间恒定干扰场的感应信号相互抵消。

每个拾波单线圈703、704响应于从目标705发出的次级磁场而产生相应的输出信号。其可为输出电压信号。这些高频输出信号被调幅并随转子相对于定子的当前旋转位置而变化。这些调幅后的HF(高频)信号可被解调。两个无定向拾波单线圈703、704的解调的LF信号至少近似为正弦形或余弦形，同样又取决于转子相对于定子的旋转角度。由此，无定向拾波单线圈703、704有时也被称为正弦拾波线圈或余弦拾波线圈。在该示例中，正弦和余弦当然可任意互换。

此外，第一和第二拾波单线圈703、704还以几何偏移角α彼此偏移地布置。该偏移角尤其取决于拾波单线圈703、704的k次对称性的变量k。

此外，相应拾波单线圈703的绕组703A、703B还可具有绕组角β。

励磁线圈701以及拾波单线圈703、704绕共同的旋转轴线R旋转对称地布置。在此，励磁线圈701围绕拾波单线圈703、704以环形布置。

在此应再次注意的是，在此所示的感应角度传感器700具有一个拾波线圈组件702，其包括多个(在此为两个)拾波单线圈703、704，这些拾波单线圈相对于彼此绕旋转轴线R旋转了几何偏移角α。每个拾波单线圈703、704具有多个绕组703A、703B。

为了运行感应角度传感器700，励磁线圈701例如可在4MHz的频率下施加有约1V的正弦电压。这会在目标705中产生交变磁场(初级磁场)，该磁场又会在目标中产生涡电流。这些涡电流又会在自身一侧产生磁场(次级磁场)，该磁场耦合到拾波单线圈703、704中并在该处产生相应的电压。各个拾波单线圈703、704的电压被测量。由于电压值取决于转子相对于定子的位置，因此其可用作转子和定子之间的旋转角度的量度。其为调幅信号，即其在该情况下具有4MHz的载波频率，但其幅度随转子相对于定子的位置而变化。

这些调幅后的HF信号的包络可例如通过使用相位同步或相位异步的解调器例如借助于HF信号的解调来确定。在图11B中示出了这些包络，即解调后的LF信号711、712。包络710、711具有相对于彼此的相位偏移，这由两个拾波单线圈703、704相对于彼此的偏移布置或旋转布置引起。包络710、711表示在电角度域中转子相对于定子的旋转角度。可通过使用反正切函数从两个包络710、711中计算出转子相对于定子的位置，这产生图11C中所示的结果。

在图11B和图11C中，可看出开头所述的在确定转子相对于定子的旋转位置时的缺点。以在此所示的3次对称性为例，电角度域中的角度信号具有360°/3＝120°的周期。由此，在确定转子位置、即转子相对于定子的旋转位置时，每120°就会出现模棱两可的情况。

除了到目前为止所述的无定向拾波单线圈之外，在本公开中还包括所谓的非无定向拾波单线圈。图12示出了具有三个相对于彼此旋转地布置的非无定向拾波单线圈801、802、803的非无定向拾波线圈组件800的一个示例。

拾波单线圈801、802、803可具有基本相同的几何形状。此外，拾波单线圈801、802、803布置为相对于彼此旋转了旋转角α。如开头所述，旋转角α尤其取决于拾波单线圈801、802、803的k次对称性。在此所示的非无定向拾波单线圈801、802、803具有六次对称性(k＝6)。在拾波单线圈的数量为奇数的情况下，偏移角α计算为：α＝360°/k/3。因此，在此处所示的示例中，每两个相邻的拾波单线圈相对于彼此偏置了α＝360°/6/3＝20°。也就是说，第二拾波单线圈802相对于第一拾波单线圈801旋转了20°，并且第三拾波单线圈803相对于第二拾波单线圈802旋转了20°。由此，第三拾波单线圈803相对于第一拾波单线圈801总共旋转了40旋。

为了完整起见，在这一点上应指出的是，取决于拾波线圈组件具有多少个拾波单线圈，或者取决于相应的拾波线圈组件产生了多少个相对于彼此有相移的信号，旋转角α的确定有所不同。例如，对于具有偶数个拾波单线圈的拾波线圈组件(例如图11A)，旋转角α被确定为：

α＝360°/k/M/2。

对于具有奇数个拾波单线圈的拾波线圈组件(例如图12)，旋转角α被计算为：

α＝360°/k/M。

在以上公式中，M表示每个拾波线圈组件中所存在的拾波单线圈的数量。

在三个拾波单线圈801、802、803的情况下，其也可被称为U线圈、V线圈和W线圈。在此可看出，拾波单线圈801、802、803具有简单引导的绕组。即，不同于无定向拾波单线圈，在此所示的非无定向拾波单线圈801、802、803不具有缠绕方向相反的交替绕组。因此，非无定向拾波单线圈801、802、803本身不是杂散场鲁棒的。

然而，拾波单线圈801、802、803可与用于信号处理的评估电路连接。评估电路可计算线圈对之间的差，例如U-V、V-W、W-U，以便补偿作用在所有拾波单线圈801、802、803上的均匀杂散场。

由于非无定向拾波单线圈801、802、803不具有反向缠绕的绕组，因此每个拾波单线圈801、802、803分别提供一个单独的信号，即三个拾波单线圈801、802、803总共产生三个信号，其中这些信号相对于彼此有相移。

如果现在转子以恒定的转速旋转，则会在三个拾波单线圈801、802、803的每一个中产生一个HF信号，其包络随旋转角度近似呈正弦变化，其中在此处说明的示例中信号彼此之间具有360此/6＝60°的相移。如果转子旋转了360°(机械角度域)，则包络、即解调后的LF信号具有k个周期。也就是说，如果根据信号比率计算反正切，则结果将变化k*360根，这在该情况(k＝6)下导致当在电角度域中确定转子相对于定子的旋转位置时每60°就会出现模棱两可的情况。

为了避免该模棱两可的情况，提出了根据本文所述的创新概念的感应角度传感器。图1A示出了可在这种感应角度传感器中使用的感应目标100的俯视图。目标100可布置在角度传感器的转子部件上。转子部件或感应目标100被布置为可绕旋转轴线R(在此为z轴)旋转。

在该非限制性示例中，感应目标100具有6次对称性(k＝6)，其中六个相同的转子叶片分别以γ＝30°的张角围绕转子中心或围绕转子轴线对称地布置。在此可清楚地看出，感应目标100沿着垂直于旋转轴线R延伸的第一拉伸轴线101被拉伸，使得在俯视图中看到的感应目标100的轮廓具有椭圆形的形状。在此处所示的示例中，感应目标100沿y轴拉伸。

在图1A中，为了清楚起见，夸张地示出了感应目标100的拉伸。根据本文所述的创新概念，拉伸因子可约为ψ_Target≥arge。也就是说，被拉伸的目标100的椭圆形沿着拉伸轴线101与圆形相比至少相差10％。

在这一点上，出于完整性可参考图1B至图1E。由此，例如在图1B中可看出，在此仅示例性且示意性示出的目标100具有基本上呈圆形的形状。然而，目标100的外边缘和/或内边缘也可为具有k次对称性的多边形。此外，多边形的直线段也可具有弧形，只要整个形状具有k次对称性即可。目标100通常具有外圆周121和内圆周122。在此示出的四个基本相同的转子叶片123₁、...、123₄在内圆周122和外圆周121之间延伸。只要在本文中提到沿拉伸轴线的拉伸，则这可理解为是指内圆周122和/或外圆周121沿该拉伸轴线被拉伸。

例如，在图1C中，仅外圆周121沿着所绘制的拉伸轴线101被拉伸。内圆周122可保持未被拉伸。相反，在图1D所示的示例中，仅内圆周122沿着拉伸轴线101被拉伸，而外圆周121可保持未被拉伸。在图1E中，内圆周122和外圆周均沿拉伸轴线101被拉伸。在所有情况下，内圆周121和/或外圆周122的拉伸使得目标100的轮廓具有基本上呈椭圆形的形状。

因此，只要在本文中提到目标100沿拉伸轴线101拉伸，使得在俯视图中看到的目标100的轮廓具有椭圆形的形状，则这可理解为至少目标100的外圆周121或至少目标100的内圆周122或者目标100的外圆周以及内圆周121、122沿该拉伸轴线101拉伸。

通过使用相应的齿或转子叶片123₁、...、123₄的包络可给出更精确一些的定义。即也可通过与精确拉伸略有偏差来实现非常相似的几何形状，这也同样涵盖在本文中。例如，目标100的齿或转子叶片123₁、...、123₄通过精确的拉伸可具有椭圆形的圆周。然而该齿123₁、…、123₄的圆周也可被设计为直线形。也就是说，目标100在拉伸之前可具有多边形作为包络-然后，齿123₁、...、123₄将在拉伸之后又具有沿周向的直线外边缘。只有这些齿侧面的中心位于椭圆上才是决定性的。另外，如果齿侧面在拉伸之前分别已经处于椭圆弧上，但其重心在一个圆上，则齿侧面在拉伸之后也可为圆形。

因此，只要在此提到目标100沿拉伸轴线101拉伸，使得目标100在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状，则这可理解为是指目标100在拉伸之前具有k次对称性(不一定是圆形包络)，并且内包络和外包络中的至少一个被拉伸。目标100沿拉伸轴线拉伸从而产生椭圆形包络的优点在于，不会出现不平衡的情况，这特别是在高转速情况下可为有利的。

此外还应指出的是，沿拉伸轴线101拉伸的目标100可由具有几乎完美的k次对称性(例如圆形)的目标形成。在本文中这也称为严格的k次对称性。在具有严格的k次对称性的目标拉伸之后，在俯视图中看到的目标100的轮廓可具有椭圆形的形状。这在本文中也被称为弱k次对称性。因此，弱k次对称性意味着，例如在旋转360性/k的情况下该形状除拉伸因子之外在径向上会自我过渡。也就是说，该形状转变为相似的形状(“相似”的形状在此可理解为数学术语，例如相似三角形)。这意味着从旋转中心观察时角度保持不变，但径向距离按比例因子缩放。

类似于先前参考图11A讨论的示例，感应角度传感器还具有定子部件(在此未明确示出)。在图1A中，示意性地在左侧示出了拾波线圈组件200，其可布置在定子部件上。拾波线圈组件200或定子部件同样围绕共同的旋转轴线R布置。拾波线圈组件200或定子部件具有至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈201和具有k次对称性的第二拾波单线圈202，其中第一拾波单线圈201相对于第二拾波单线圈202绕旋转轴线R旋转了上述旋转角α。

根据本文所述的创新概念，至少第一拾波单线圈201沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的第一拾波单线圈201的轮廓具有椭圆形的形状。在此处所示的非限制性示例中，第二拾波单线圈202也可沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的第二拾波单线圈202的轮廓同样具有椭圆形的形状。此外，在此处所示的非限制性示例中，第三拾波单线圈203也可沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的第三拾波单线圈203的轮廓同样具有椭圆形的形状。因此，在图1A(左侧)所示的实施例中，整个拾波线圈组件200沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸，使得所有拾波单线圈201、202、203也沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸。

然而，对于本文所述的创新概念，如果在拾波线圈组件200的拾波单线圈201、202、203中仅一个沿垂直于旋转轴线R延伸的第二拉伸轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的相应拉伸拾波单线圈201、202、203的轮廓具有椭圆形的形状，就已经足够了。其余的拾波单线圈可以不被拉伸，因此其轮廓可具有圆形的形状。

在图1A中，为了清楚起见，同样夸张地示出了拾波单线圈201、202、203的拉伸。根据本文所述的创新概念，拉伸因子可约为ψ_Spule≥pule。也就是说，被拉伸的拾波单线圈201、202、203的椭圆形沿其拉伸轴线102与圆形相比至少相差10％。

在这一点上，出于完整性可再次参考图1B至图1E。上面以感性目标100为例所述内容同样也可适用于拾波线圈组件200以及拾波单线圈201、202、203。由此，拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203可具有基本上呈圆形的形状(图1B)。然而也可考虑的是，拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的外边缘和/或内边缘为具有k次对称性的多边形。此外，多边形的直线段也可具有弧形，只要整个形状具有k次对称性即可。拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203通常具有外圆周121和内圆周122。在此所示的四个基本上相同的绕组123₁、...、123₄在内圆周122和外圆周121之间延伸。只要在本文中提到沿拉伸轴线的拉伸，则这可理解为是指内圆周122和/或外圆周121沿该拉伸轴线被拉伸。

例如，在图1C中，仅外圆周121沿所绘制的拉伸轴线102拉伸。内圆周122可保持未拉伸。相反，在图1D所示的示例中，仅内圆周122沿拉伸轴线102拉伸，而外圆周121可保持未拉伸。在图1E中，内圆周122和外圆周均沿拉伸轴线102拉伸。在所有情况下，内圆周121和/或外圆周122的拉伸使得拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的轮廓具有基本上呈椭圆形的形状。

因此，只要在本文中提到拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203沿拉伸轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的轮廓具有椭圆形的形状，则这可理解为拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的至少外圆周121或至少内圆周122或者外圆周121以及内圆周122沿该拉伸轴线102拉伸。

通过使用相应的绕组123₁、...、123₄的包络可给出更精确一些的定义。即也可通过与精确拉伸略有偏差来实现非常相似的几何形状，这同样涵盖在本文中。例如，拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的绕组123₁、...、123₄通过精确的拉伸可具有椭圆形的圆周。然而该绕组123₁、…、123₄的圆周也可被设计为直线形。也就是说，目标100可在拉伸之前具有多边形作为包络-然后，绕组123₁、...、123₄将在拉伸之后又具有沿周向的直线外边缘。只有绕组的外侧面的中心位于椭圆上才是决定性的。另外，如果绕组的外侧面在拉伸之前分别已经处于椭圆弧上，但其重心在一个圆上，则绕组的外侧面在拉伸之后也可为圆形。

因此，只要在此提到拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203沿拉伸轴线102拉伸，使得拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状，则这可理解为是指拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203在拉伸之前具有k次对称性(不一定是圆形包络)，并且内包络和外包络中的至少一个被拉伸。

此外还应指出的是，沿拉伸轴线102拉伸的拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203可由具有几乎完美的k次对称性(例如圆形)的拾波线圈组件或拾波单线圈形成。这在本文中也称为严格的k次对称性。在具有严格的k次对称性的拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203拉伸之后，在俯视图中看到的拾波线圈组件200或拾波单线圈201、202、203的轮廓可具有椭圆形的形状。这在本文中也被称为弱k次对称性。因此，弱k次对称性意味着，例如在旋转360性/k的情况下该形状除拉伸因子之外在径向上会自我过渡。也就是说，该形状转变为相似的形状(“相似”的形状在此可理解为数学术语，例如相似三角形)。这意味着从旋转中心观察时角度保持不变，但径向距离按比例因子缩放。

此外，在此还应提到的是，图1仅为示意图。旋转轴线R在该图左侧所示的拾波线圈组件200中以及在该图右侧所示的感应目标100中自然是同一个，即拾波线圈组件200和感应目标100沿共同的旋转轴线R彼此叠置。在拾波线圈组件200和感应目标100之间设置有空气间隙，其也称为气隙。

此外，感应角度传感器或定子部件还可具有第二拾波线圈组件(在此为了清楚起见未明确示出)。该第二拾波线圈组件可与在此示出的拾波线圈组件200基本相同，并且具有相同数量的拾波单线圈。为了更容易区分，在下文中第二拾波线圈组件附有附图标记300，并且其各个拾波单线圈附有附图标记301、302、303。

两个拾波线圈组件200、300可绕共同的旋转轴线R相对于彼此旋转。在此，两个拾波线圈组件200、300中的至少一个、并且在某些实施例中恰好是一个，可如上所述沿第二拉伸轴线102拉伸并且具有椭圆形的形状。相应的另一拾波线圈组件200、300可以不拉伸并且具有圆形形状。

因此，根据这样的实施例，定子部件可包括具有至少两个拾波单线圈201、202的第一拾波线圈组件200以及同样具有至少两个拾波单线圈301、302的、相对于第一拾波线圈组件绕旋转轴线R旋转的第二拾波线圈组件300。在此，第一和第二拾波单线圈201、202可属于第一拾波线圈组件200，其中整个第一拾波线圈组件200沿第二轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的整个第一拾波线圈组件200的轮廓具有椭圆形的形状。如开头所述，第二拾波线圈组件300可以不拉伸，使得在俯视图中看到的第二拾波线圈组件200的轮廓具有圆形形状。也就是说，在这样的实施例中，定子部件将包括具有至少两个拾波单线圈201、202的椭圆形拾波线圈组件200以及同样具有至少两个拾波单线圈301、302的非拉伸圆形拾波线圈组件300。

作为其替代，另一可考虑的实施例可提出，第一拾波线圈组件200和第二拾波线圈组件300均被拉伸并且具有椭圆形的形状。此外，由于两个拾波线圈组件200、300始终相对于彼此旋转，并且第一拾波线圈组件200沿第二拉伸轴线102拉伸，因此第二拾波线圈组件300可围绕沿垂直于旋转轴线R延伸的第三轴线103拉伸。

也就是说，在这样的实施例中，定子部件可包括具有至少两个拾波单线圈201、202的椭圆形第一拾波线圈组件200以及相对于其绕旋转轴线R旋转了的同样具有至少两个拾波单线圈301、302的椭圆形第二拾波线圈组件300。在此，整个第一拾波线圈组件200可沿第二轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的整个第一拾波线圈组件200的轮廓具有椭圆形的形状，并且整个第二拾波线圈组件300可沿垂直于旋转轴线R延伸的第三轴线103拉伸，使得在俯视图中看到的整个第二拾波线圈组件300的轮廓具有椭圆形的形状。

原则上，第二轴线102和第三轴线103可沿不同的方向延伸，使得第一拾波线圈组件200和第二拾波线圈组件300分别沿不同的方向拉伸。这通常不仅适用于拾波线圈组件200、300，而且通常也适用于第一拾波单线圈201和第二拾波单线圈202，而与两个拾波单线圈201、202是属于同一拾波线圈组件200还是属于两个不同的拾波线圈组件200、300完全无关。也就是说，无论两个拾波单线圈201、202是属于同一拾波线圈组件200还是属于两个不同的拾波线圈组件200、300，第一拾波单线圈201可沿第二拉伸轴线102拉伸，并且第二拾波单线圈202可沿第三拉伸轴线103拉伸。

因此，另一可考虑的实施例也可提出，单个拾波线圈组件200具有两个沿不同方向拉伸的拾波单线圈201、202。也就是说，例如定子部件可包括具有至少两个拾波单线圈201、202的至少一个、并且在某些实施例中恰好是一个的拾波线圈组件200，其中第一拾波单线圈201沿第二轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的第一拾波单线圈201的轮廓具有椭圆形的形状，并且此外第二拾波单线圈202沿垂直于旋转轴线R延伸的第三轴线103拉伸，使得在俯视图中看到的第二拾波单线圈201的轮廓同样具有椭圆形的形状。由于两个拉伸轴线102、103如上所述可沿不同的方向延伸，因此同一拾波线圈组件200的两个拾波单线圈201、202也可沿不同的方向拉伸。

对于本文所述的所有实施例可考虑的是，第二拉伸轴线102和第三拉伸轴线103布置为相对于彼此成大于360°/k的角度ε。根据一个有利的实施例，第二轴线102和第三轴线103可布置为相对于彼此成20°≤ε≤90°的角度或成ε＝60°的角度。

在图1A左侧所示的拾波线圈组件200的示意图总共不仅具有两个、而且具有三个拾波单线圈201、202、203。在图1所示的非限制性实施例中，所有三个拾波单线圈201、202、203在相同的方向上、即沿第二拉伸轴线102拉伸。然而在此也完全可替代性考虑的是，所有三个拾波单线圈201、202、203分别沿不同的方向拉伸。

也就是说，在这样的实施例中，定子部件可相应地具有例如单个拾波线圈组件200，其具有至少三个沿不同方向拉伸的椭圆形拾波单线圈201、202、203。在此，第一拾波单线圈201可沿第二轴线102拉伸，使得在俯视图中看到的第一拾波单线圈201的轮廓具有沿第一方向拉伸的椭圆形形状。同时，第二拾波单线圈202可附加地沿垂直于旋转轴线R延伸的第三轴线103拉伸，使得在俯视图中看到的第二拾波单线圈202的轮廓具有沿第二方向拉伸的椭圆形形状。同时，第三拾波单线圈203也可附加地沿垂直于旋转轴线R延伸的第四轴线104拉伸，使得在俯视图中看到的第三拾波单线圈203的轮廓具有沿第三方向拉伸的椭圆形形状。

在此，第二轴线102、第三轴线103和第四轴线104可分别沿不同的方向延伸，使得第一拾波单线圈201、第二拾波单线圈202和第三拾波单线圈203分别沿彼此不同的方向拉伸。

例如，第三轴线103可布置为相对于第二轴线102成大于360°/k的角度ε₃₂，使得第一拾波单线圈201和第二拾波单线圈202分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转了角度ε₃₂。另外，第三轴线103可布置为相对于第四轴线104成大于360第/k的角度ε₄₃，使得第二拾波单线圈202和第三拾波单线圈203分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转了角度ε₄₃。

根据一个可考虑的实施例，第三轴线103可布置为相对于第二轴线102和/或相对于第四轴线104成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。

在另一可考虑的实施例中(为了清楚起见在此未明确示出)，定子部件除了目前为止所讨论的两个拾波线圈组件200之外还可包括分别具有至少两个拾波单线圈的第三拾波线圈组件。该第三拾波线圈组件可与在此示出的拾波线圈组件200基本相同并且具有相同数量的拾波单线圈。为了更好地区分，在下文中第三拾波线圈组件附有附图标记400，并且其相应的拾波单线圈附有附图标记401、402、403。

根据一个可考虑的实施例，所有三个拾波线圈组件200、300、400可沿不同的方向拉伸。也就是说，定子部件可包括例如各具有至少两个拾波单线圈201、202的第一拾波线圈组件200、各具有至少两个拾波单线圈301、302的第二拾波线圈组件300以及各具有至少两个拾波单线圈401、402的第三拾波线圈组件400，其中所有三个拾波线圈组件200、300、400绕旋转轴线R相对于彼此旋转。

在第一拾波线圈组件200中至少一个拾波单线圈201可沿第二拉伸轴线102拉伸，使得第一拾波线圈组件200的该至少一个拾波单线圈201在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。作为其替代，整个第一拾波线圈组件200可沿第二拉伸轴线102拉伸，使得整个第一拾波线圈组件200在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。

在第二拾波线圈组件300中至少一个拾波单线圈301可沿第三拉伸轴线103拉伸，使得第二拾波线圈组件300的该至少一个拾波单线圈301在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。作为其替代，整个第二拾波线圈组件300可沿第三拉伸轴线103拉伸，使得整个第二拾波线圈组件300在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。

在第三拾波线圈组件400中至少一个拾波单线圈401可沿第四拉伸轴线104拉伸，使得第三拾波线圈组件400的该至少一个拾波单线圈401在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。作为其替代，整个第三拾波线圈组件400可沿第四拉伸轴线104拉伸，使得整个第三拾波线圈组件400在俯视图中的轮廓具有椭圆形的形状。

在此可考虑的是，第二轴线102、第三轴线103和第四轴线104分别沿不同的方向延伸，从而第一拾波线圈组件200、第二拾波线圈组件300和第三拾波线圈组件400分别沿彼此不同的方向拉伸。

此外还可考虑的是，第三轴线103布置为相对于第二轴线102成大于360°/k的角度ε₃₂，使得第一拾波线圈组件200和第二拾波线圈组件300分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转了角度ε₃₂。另外，第三轴线103可布置为相对于第四轴线104成大于360°/k的角度ε₄₃，使得第二拾波线圈组件300和第三拾波线圈组件400分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转了角度ε₄₃。

根据一个优选的实施例，第三轴线103可布置为相对于第二轴线102和/或相对于第四轴线104成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。

在本文所述的所有实施方式中，在各个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300、400或各个椭圆形拉伸的拾波单线圈中，拉伸因子ψ_Spule可相同，从而所有拉伸的拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈以相同的强度拉伸。也就是说，沿第二拉伸轴线102和/或第三拉伸轴线103和/或第四拉伸轴线104拉伸的各个拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈的拉伸因子ψ_Spule可相同。拉伸因子可为ψ_Spule≥1.10，使得各个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈的椭圆形沿相应的拉伸轴线102、103、104相对于圆形拉伸了至少10％。

这也可应用于感应目标100。也就是说，感应目标100可具有ψ_Target≥1.10的拉伸因子，从而感应目标100的椭圆形沿第一拉伸轴线101相对于圆形拉伸了至少10％。作为替代或附加，感应目标100的拉伸因子ψ_Target可与沿第二拉伸轴线102和/或第三拉伸轴线103和/或第四拉伸轴线104拉伸的相应拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈的拉伸因子ψ_Spule相同。

为了完整起见，在这一点上应提到的是，拉伸因子ψ_Target或ψ_Spule的大小应至少使得目标100和拾波单线圈的偏心率公差以及转子的可能的摆动和支承游隙明显更小。如果这些公差加起来总共为例如0.5mm，则目标100(以及拾波单线圈)的(ψ-1)*半径(待拉伸的内径或外径)应至少为1.5mm。因此，如果目标100的外边缘被拉伸并且在拉伸之前具有15mm的半径，则拉伸因子ψ_Target应至少为1.1。另一方面将力求不使拉伸因子ψ_Target不必要地过大，因为由此系统的空间需求会变大，并且还会对信号质量产生负面影响，例如，如果信号的幅度在旋转过程中极大地波动，则是不利的；10％至20％的波动是可以的，但超过100％的波动几乎没有意义。

本文所述的具有椭圆形拉伸的目标100和/或椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈的实施例允许将感性目标100设计为实心金属成型件(例如冲压件)，其可承受高转速，并且在此同时提供了可解决在确定转子相对于定子的旋转位置时的上述模棱两可的感应角度传感器。为此，根据本文所述的创新概念的感应角度传感器具有评估电路，其被设计为评估椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300、400或拾波单线圈的信号，并且显著减少或完全抑制在确定旋转位置时的模棱两可的情况。

取决于感应角度传感器的实施方式，确定转子相对于定子的旋转位置的方式可有所不同。因此，下面将说明用于感应角度传感器的不同实施方式的评估电路的不同实施例。

根据第一示例，其可为包括椭圆形拉伸的感应目标100以及分别具有至少两个拾波单线圈的两个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300的感应角度传感器。下面的说明基于分别具有至少三个拾波单线圈的拾波线圈组件。而本文所述的概念一般性地也适用于仅具有两个拾波单线圈的拾波线圈组件。

第一拾波线圈组件200可沿第一方向上的拉伸轴线102拉伸。第二拾波线圈组件300可沿不同的第二方向上的拉伸轴线103拉伸。

两个拉伸轴线102、103可布置为相对于彼此成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。例如，第一拾波线圈组件200可在x方向(0°)上拉伸，并且第二拾波线圈组件300可在y方向(90°)上拉伸。因此，第一拾波线圈组件200的第一拾波单线圈201将相对于第二拾波线圈组件300的第一拾波单线圈301偏移角度ε(例如ε＝90如)，第一拾波线圈组件200的第二拾波单线圈202同样将相对于第二拾波线圈组件300的第二拾波单线圈302偏移角度ε(例如ε＝90°)，并且第一拾波线圈组件200的第三拾波单线圈203又将相对于第二拾波线圈组件300的第三拾波单线圈303偏移角度ε(例如ε＝90如)。

图2示出了评估电路500的示意图。可看出，评估电路500可与分别具有三个拾波单线圈201、202、203的椭圆形拉伸的第一拾波线圈组件200以及同样分别具有三个拾波单线圈301、302、303的椭圆形拉伸的第二拾波线圈组件300连接。如开头所述，每个拾波单线圈都会产生电角度域中的信号。

由拾波单线圈产生的信号为取决于角位置的信号。但是由该一个信号无法推断出转子相对于定子的角位置。为此，需要完整的拾波线圈组件的所有拾波单线圈的所有信号(U、V、W或SIN、COS)，以便由此导出转子相对于定子的角位置，这在本文中有时也称为转子位置。拾波单线圈的信号特别地是调幅后的HF信号，即其具有特定的载波频率，但其幅度随着转子相对于定子的位置而变化。

这些调幅后的HF信号可被解调。在例如借助于相位相干解调器对各个调幅后的HF信号进行解调之后，将获得这些HF信号的相应包络(也可参见图11B)。也就是说，在解调之前获得高频的调幅HF信号，并且在解调之后获得低频的LF信号。

相应的包络，即解调后的LF信号，可与转子相对于定子的位置相关，从而可基于解调后的LF信号来确定转子位置。这可通过计算彼此有相移的LF信号的反正切来进行(参见图11C)。

转子位置可借助于角度信号来给定。只要在本文中提到角度信号，则其是指上面提到的解调后的LF信号。角度信号在本文中也称为旋转角度信号，或者简称为旋转角度

(机械角度域)或

(电角度域)。LF角度信号具有相位和信号幅度。只要在本文中提到信号幅度，则该信号幅度是指在对拾波单线圈的调幅HF信号进行解调之后，即解调后的LF信号的信号幅度。

评估电路500可被设计为根据第一拾波线圈组件200的拾波单线圈201(U1)、202(V1)、203(W1)的三个单信号确定电旋转角度

(也称为phi1')。评估电路500还可被设计为根据第二拾波线圈组件300的拾波单线圈301(U2)、302(V2)、303(W2)的三个单信号确定电旋转角度

(也称为phi2')。电旋转角度

具有

的周期。在本文中，机械旋转角度以

(或者以phi)表示。在本文中，电旋转角度称以

(或者以phi′)表示。

评估电路500可被设计为例如根据以下规则来确定第一电旋转角度

该计算规则特别是适用于三个拾波单线圈301、302、303相同且布置为相对于彼此旋转了120°/k的情况。另外，该计算规则特别是适用于所有三个拾波单线圈301、302、303在相同方向上以相同因子拉伸的情况。如果拾波单线圈301、302、303以不同的因子拉伸，则可将信号U1、V1、W1以适当的因子缩放，其例如可通过实验或通过计算来确定。

此外，评估电路500还可被设计为例如根据以下规则确定第二电旋转角度

此外，评估电路500还可被设计为，从第一拾波线圈组件200的拾波单线圈201、202、203的三个单信号U1、V1、W1中确定幅度值M1。此外，评估电路500还可被设计为，从第二拾波线圈组件300的拾波单线圈301、302、303的三个单信号U2、V2、W2中确定幅度值M2。基于目标100和拾波单线圈301、302、303的椭圆率，幅度值M1、M2随转子相对于定子的旋转位置而变化。幅度值M1、M2同样相对于机械旋转角度以180°的周期性变化(在机械角度域中)。幅度值的周期为180°的原因在于，目标的180°旋转将其椭圆形包络映射到其自身上。

评估电路500例如可被设计为根据以下规则来确定第一幅度值M1：

评估电路500例如可被设计为根据以下规则来确定第二幅度值M2：

在没有拉伸(即具有圆形包络)的拾波线圈组件中，两个幅度值M1、M2在从0从到360个的整个角度范围内都将是恒定的。只有通过目标100和拾波线圈组件200、300的拉伸才会随角度位置发生平缓的变化。

图3示出了源自两个拾波线圈组件200、300的两个信号501、502的非限制性示例，其中第一拾波线圈组件200沿第一拉伸轴线102拉伸，并且其中第二拾波线圈组件300沿第二拉伸轴线103拉伸，并且其中两个拉伸轴线102、103布置为彼此成ε＝90成的角度。两个信号501、502具有90°的相移以及信号幅度M1和M2。相移源自于两个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300的拉伸轴线102、103相对于彼此的90°(此处仅作为示例提出)旋转。波动的信号幅度M1、M2源自于目标100和相应拾波线圈组件200、300的椭圆形拉伸。当目标100的拉伸方向与第一拾波线圈组件200(具有线圈U1、V1、W1)的拉伸方向一致时，信号幅度M1最大，并且当这两个拉伸方向彼此正交时，则信号幅度M1最小。

信号幅度M1、M2在360°的完整机械旋转中具有双重周期性。信号幅度M1在90°的转子位置处(在该非限制性示例中)具有第一最小值，并且在270°的转子位置处(在该非限制性示例中)具有第二最小值。这是因为转子(在该非限制性示例中)在这些角度位置处与第一拾波线圈组件200具有最大的重叠。信号幅度M2在0°或360°的转子位置处(在该非限制性示例中)具有第一最小值，并且在180性的转子位置处(在该非限制性示例中)具有第二最小值。这是因为转子(在该非限制性示例中)在这些角度位置处与第二拾波线圈组件300具有最大的重叠。

在图3中可看出，在特定的转子位置处(由蓝色水平线503表示)最初仍可能出现多重性。在四个位置处(由蓝色垂直箭头504表示)，信号501、502具有相同的幅度信息或两个幅度的相同比率M1/M2。

然而，通过添加角度信息，即前面提到的所确定的电旋转角度

和

现在可在确定转子相对于定子的旋转位置时获得唯一性。为此，评估电路500可被设计为将信号幅度M1、M2和电旋转角度

和

中的至少一个相互组合。例如，评估电路为此可具有组合单元K(图2)。

图4示出了用于说明信号幅度M1、M2和旋转角度

的上述组合的结果的示例性曲线图。该曲线图来自于根据本文所述的创新概念的感应角度传感器，其具有5次对称性(k＝5)的转子或(尚未拉伸的)目标以及两个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300，其中第一拾波线圈组件200沿第一拉伸轴线102拉伸，并且其中第二拾波线圈组件300沿第二拉伸轴线103拉伸，其中两个拉伸轴线102、103布置为相对于彼此成ε＝60为的角度。

如果现在转子或目标100在机械角度域中旋转完整的

则可借助于单个的k次拾波线圈组件200、300根据

确定具有k次周期性的电角度

限制在360°的角度范围内，适用：

因此，在此处示例性地提出的5次对称性(k＝5)中，对于在机械角度域中360°的完整旋转将获得五次电角度信号。这在图4中通过锯齿曲线505示出。锯齿曲线505表示电域中的角度信号，即电角度

由于5次对称性(k＝5)，锯齿曲线505具有五个峰值。

在图4中，再次示出了两个拾波线圈组件200、300的两个信号501、502，这些信号具有其相应的信号幅度M1、M2。两个信号501、502具有(在该非限制性示例中)60°的相移。这源自于两个椭圆形拉伸的拾波线圈组件200、300的拉伸轴线102、103相对于彼此的ε＝60°(在此仅作为示例提出)的旋转。

信号幅度M1、M2在360°的完整机械旋转中具有双重周期性。信号幅度M1在90°的转子位置处具有第一最小值，并且在270位的转子位置处具有第二最小值。这是因为转子在这些角度位置处与第一拾波线圈组件200具有最大的重叠。信号幅度M2在30°的转子位置处具有第一最小值并且在210位的转子位置处具有第二最小值。这是因为转子在这些角度位置处与第二拾波线圈组件300具有最大的重叠。

同样在图4中又仅示例性地借助于水平线503绘制了特定的转子位置。可看出，该水平线503与第一拾波线圈组件200的信号501在四个点上相交，其中基于60°的相移，两个信号幅度之间的比率M1/M2仅在两个点上相同。这两个点以垂直线504标记。然而，锯齿曲线505在这些点处分别具有不同的值，这又由圆506A、506B表示。也就是说，在这些点处相应的电角度值

彼此不同。在第一点506A处，电角度为

并且在第二点506B处，电角度为

信号幅度的比率M1/M2具有180°的周期性，而电旋转角度

的锯齿曲线505具有360°/5＝72°的周期性，这又与180°不兼容，因此产生了不同的角度值。也就是说，比率M1/M2具有2次周期性，而电旋转角度具有5次周期性，并且数字2和5没有整数公因数。

原则上，就此而言可确定，在因子k为奇数的情况下，通过将电旋转角度

与信号幅度M1、M2彼此组合，可在0°至360°的范围内唯一地确定机械旋转角度

在因子k为偶数的情况下，通过将电旋转角度

与信号幅度M1、M2彼此组合，可仅在0°至180°的范围内唯一地确定机械旋转角度

例如，本文所述的概念适用于每个拾波线圈组件具有三个非无定向拾波单线圈的情况，其中拾波单线圈彼此相对旋转了一个旋转角度α＝360°/k/3。此外，本文所述的概念也适用于每个拾波线圈组件具有两个无定向拾波单线圈的情况，其中拾波单线圈彼此相对旋转了一个旋转角度α＝360°/k/4。

更一般性而言，本文所述的概念例如适用于具有奇数n个拾波单线圈的拾波线圈组件，这些拾波单线圈彼此相对旋转了周期的1/n，即旋转角度α＝360°/k/n。另外，本文所述的概念例如适用于具有偶数n个拾波单线圈的拾波线圈组件，这些拾波单线圈彼此相对旋转了周期的1/(2*n)，即旋转角度α＝360°/k/(2*n)。

因此，根据可考虑的实施例，评估电路500可被设计为从第一拾波线圈组件200提取第一角度信号

和第一信号幅度M1，并从第二拾波线圈组件300提取第二角度信号

和第二信号幅度M2，并且基于第一和第二角度信号

以及第一和第二信号幅度M1、M2的组合来确定在定子部件和转子部件之间的旋转角度

实际上，信号幅度M1、M2可取决于气隙和其他参数，例如感应目标100的频率和电导率等。出于此原因，一个可考虑的实施例提出，使两个信号幅度M1和M2彼此相关或构成两个信号幅度的比率M1/M2。

图5示出了一个示例性曲线图，其中以曲线507的形式示出了两个信号幅度的比率M1/M2。然而，在此不再只是两个点506A、506B具有相同的幅度比率M1/M2，而是四个点，即506A、506B、506C和506D。而可看出，所有这些点都是唯一的，因为其在电角度phi′中不同，从而可导出唯一的机械角度值

因此，根据这样的实施例，评估电路500可例如被设计为通过使第一和第二信号幅度M1、M2彼此相关、即通过构成两个信号幅度的比率M1/M2将第一和第二信号幅度M1、M2彼此组合，并且根据信号幅度的该关系M1/M2确定在定子部件和转子部件之间的旋转角度

此外，如果在两个拾波线圈组件200、300中仅一个呈椭圆形地拉伸并且两个拾波线圈组件200、300中相应的另一个没有呈椭圆形地拉伸而是其包络具有严格的k次对称性，则参考评估电路500所述的所有内容也是适用的。在这种情况下，在目前为止所讨论的曲线图中，两个信号501、502的其中一个将没有这种明显的、甚至完全没有波动的信号幅度，即信号幅度将在整个旋转角度上是恒定的，并且仅相应的另一信号幅度将如曲线图所示地进行变化。如果评估电路500构成两个信号幅度M1/M2的比率，则曲线507(图5)的幅度也将变得较小(大约为一半，因为两个信号幅度M1、M2的其中一个没有变化)，但评估电路500仍然可对于机械旋转角度

确定相同的结果。一个优点在于，拾波线圈组件200、300可在没有椭圆形拉伸的情况下更精确地确定电角度phi'＝phi/k，即系统角度误差将减小。

图6示出了另一示例性曲线图，其示出了感应角度传感器的信号，该感应角度传感器包括具有4次对称性的目标100和两个分别具有4次对称性的拾波线圈组件200、300。在此可看出，在位置506A、506B处分别识别出相同的电角度

(在此：≈90°)。因此，在此存在多重性，并且评估电路500无法唯一地区分出其是点506A还是点506B。

因此，在因子k为偶数的情况下，唯一性仅存在于从0°到180°的角度区间中，而不是从0°到360°的角度区间中。然而，在因子k为奇数的情况下，始终可给出机械角度的唯一确定，而没有这种多重性。

图7例如示出了与图6类似的曲线图，然而目标和相应的椭圆拉伸的拾波线圈组件分别具有5次对称性(k＝5)，其中椭圆拉伸的拾波线圈组件的拉伸轴线偏置了90°。在此可看出，特定的幅度比率M1/M2(参见线503)可映射到四个不同的电角度506A、506B、506C、506D上。在此，第一电角度506A在区间[0°，90°]中，第二电角度506B在区间[90°，180°]中，第三电角度506C在区间[180°，270°中]，并且第四电角度506D在区间[270°，360°]中。因此，可在360°的整个旋转过程中唯一地确定机械角度

电角度

的四个值分别为

角度传感器，特别是评估电路500，可使用内插公式、内插表格或内插曲线，以便使相应电角度

与幅度比率M1/M2相关。图8首先示出了在区间[0°，90°]、[90°，180°]、[180°，270°]、[270°，360°]中角度位置的幅度比率M1/M2的曲线图。对于在半透明框805中所示的部分，现在可确定内插曲线，以便使相应的电角度

与幅度比率M1/M2相关。结合所确定的电角度phi'，可由此在区间[0°，360°]中唯一地确定角度位置。

图9示出了从图8导出的这种内插曲线900。评估电路500被设计为计算幅度比率M1/M2。然后可从内插曲线900导出电角度

之后可在相应的区间

中计算出电角度

的值。然后可确定所有值，例如如下所示(在此以k＝5为例)：

对于n＝0、1、2、3、4。

然后，评估电路500可确定在这种情况下对于n＝n0所确定的最小值。最后，评估电路500可由此根据下式确定旋转角度：

然而，图9所示的内插曲线900示出了可能的困难性，因为菱形(蓝色)曲线801相对较陡。这意味着，在幅度比率M1/M2中的较小误差会导致在确定电角度

时的较大误差，这又可能会妨碍整个角度测量甚至使其无效。

这一情况可在前面所述的感应角度传感器的实施例中被考虑，其中存在有第三拾波线圈组件400。第三拾波线圈组件400可与第二拾波线圈组件300相同，其中第三拾波线圈组件400可相对于第二拾波线圈组件300绕共同的旋转轴线R旋转，使得在图9中当幅度比率M1/M2接近其极限值时幅度比率M3/M2穿过值1，反之亦然。在此，M3为第三拾波线圈组件400的信号的幅度。如果M1、M2和M3在电角度域中相间隔120°，即如果各两个相邻的拾波线圈组件200、300、400在机械角度域中彼此相对旋转了60°，则可实现该相位关系。

图8和图9所示的曲线中的信号的幅度借助于根函数来计算。然而，可通过替换根计算来减少计算工作量。例如，可代替简单的幅度值M1、M2、M3而使用其平方M1^2、M2^2、M3^2，这会导致内插曲线900被修改，但其具有非常相似的特性。

另一可考虑的具有三个拾波线圈组件200、300、400的实施例提出，评估电路500并不计算幅度比率而是计算幅度的差值，例如M1-M2和M2-M3以及M3-M1，其中最后的差值由前面的差值的减法运算而得出，从而其是冗余的并且可省去。这些减法类似于具有180°的机械周期性的正弦曲线。由此，评估电路500可将先前提到的反正切函数(arctan₂)应用于这些信号，特别是以与先前对于原始信号U1、V1、W1所说明的相同方式来计算角度。该角度在下文中以

表示。评估电路可将角度

(来自U1、V1、W1)和

(来自M1-M2、M2-M3、M3-M1)相互组合，以便在从0°到360°的范围内获得唯一的角度值。

因此，根据这样的实施例，评估电路500可被设计为将第一、第二和第三信号幅度M1、M2、M3通过以下方式彼此组合，即至少构成第一和第二信号幅度的差值M1-M2以及在第二和第三信号幅度之间的差值M2-M3(以及可选的在第三和第一信号幅度之间的差值M3-M1)，并且基于这些信号幅度的差值确定在定子部件和转子部件之间的旋转角度。

同样在上面已在结构上所述的感应角度传感器的一个替代实施例提出，仅设置单个拾波线圈组件200。该单个拾波线圈组件200可具有三个相对于彼此旋转了的拾波单线圈201、202、203。这些拾波单线圈201、202、203中的每一个都可呈椭圆形地拉伸。与先前讨论的实施方式的不同之处在于，拾波线圈组件200的所有拾波单线圈201、202、203在不同的方向上(即沿不同的拉伸轴线)拉伸，而不是在相同的方向上拉伸，如果整个拾波线圈组件200沿拉伸轴线拉伸，则将是这种情况。

因此，评估电路500可被设计为使用具有在不同方向上拉伸的三个拾波单线圈201、202、203的这种系统，以便确定转子相对于定子的旋转角度。下面将以具有五次对称性(k＝5)的三个拾波单线圈U、V、W为非限制性示例对此进行讨论。

这三个拾波单线圈U、V、W中的每一个都可具有ψ_Spule≥1.10的拉伸因子ψ_Spule，即相对于圆形可拉伸10％。每两个相邻的拾波单线圈U、V、W可彼此相对旋转一个旋转角度α＝360°/k/3，即360°/5/3＝24°。第一拾波单线圈U可沿第一拉伸轴线102拉伸为椭圆形，第二拾波单线圈V可沿第二拉伸轴线103拉伸为椭圆形，并且第三拾波单线圈W可沿第三拉伸轴线104拉伸为椭圆形。各两个相邻的拉伸轴线可布置为相对于彼此成20°≤ε≤90°的角度，或者在该非限制性示例中成ε＝60°的角度。由此，每两个相邻的拾波单线圈也将相应地分别以60°的间距拉伸为椭圆形。例如，第一拾波单线圈U可在-60°方向上拉伸，第二拾波单线圈V可在0°方向上拉伸，并且第三拾波单线圈W可在+60°方向上拉伸。

在此，三个第一拾波单线圈U、V、W中的信号可如下确定为：

Ut(t)＝{amp+[1+del＊sin(2＊phi)]＊sin(5＊phi)}＊sin(2＊pi＊f＊t)

Vt(t)＝{amp+[1+del＊sin(2＊(phi+kappa))]＊sin(5＊(phi+24°))}＊sin(2＊pi＊f＊t)

Wt(t)＝{amp+[1+del＊sin(2＊(phi-kappa))]＊sin(5＊(phi-24°))}＊sin(2＊pi＊f＊t)在此，项del＝0.1表示10％的拉伸量，phi表示机械旋转角度

kappa＝60°表示相应拾波单线圈的拉伸方向，并且项amp表示在拾波单线圈中无关于转子位置所感应的信号分量(该信号分量直接从励磁线圈耦合到非无定向拾波单线圈中)。角度24°来自各两个相邻的拾波单线圈以因子360°/k/3进行的旋转，并且系数5表示k次对称性，即在此k＝5。项sin(2*pi*f*t)表示载波频率f＝4MHz。在这一点上应再次明确提出的是，其仅为用于解释计算规则的非限制性示例。当然，本文所述的计算规则同样也适用于与在本示例中所列出的具体数值不同的其他数值。这特别是适用于k次对称性的系数k以及表示拉伸方向的系数kappa，并且还适用于表示相应拾波单线圈的椭圆拉伸量的拉伸因子ψ_spule。

在对信号Ut、Vt、Wt进行幅度解调之后，根据以下公式获得信号U、V、W：

U＝amp+(1+del＊sin(2＊phi))＊sin(5＊phi) [式X1]

V＝amp+(1+del＊sin(2＊(phi+kappa)))＊(-0.5＊sin(5＊phi)+sqrt(3)/2＊cos(5＊phi)) [式X2]

W＝amp+(1+del＊sin(2＊(phi-kappa)))＊(-0.5＊sin(5＊phi)-sqrt(3)/2＊cos(5＊phi)) [式X3]

然后，评估电路500可根据以下公式计算电角度phi5′：

phi5’＝arctan₂(2＊U-V-W；sqrt(3)＊(V-W)) [式Y1]基于减法，公共项amp被抵消，即其与该考虑无关。所计算的电角度phi5′等于5*(phi+dphi)，其中phi为精确的机械角度，并且dphi表示系统角度误差。可为感应角度传感器测量这种系统角度误差，并将其以校正公式或校正表的形式存储。由此，评估电路500可根据以下公式计算机械角度phi5：phi5＝phi5‘-5＊dphi.。

此外，评估电路还可根据下式确定另一角度信号phi2′：

phi2’＝arctan₂(XX；YY)

XX＝0.5＊sin(2＊kappa)＊((U-V)＊(sin(phi5)+sqrt(3)＊cos(phi5))+(U-W)＊(sin(phi5)-sqrt(3)＊cos(phi5))+3＊cos²(phi5)-3＊sin²(phi5))

YY＝(W-U)＊(sin(phi5)＊(1+0.5＊cos(2＊kappa))-sqrt(3)/2＊cos(2＊kappa)＊cos(phi5))+(U-V)＊(sin(phi5)＊(1+0.5＊cos(2＊kappa))+sqrt(3)/2＊cos(2＊kappa)＊cos(phi5))0.25＊sqrt(3)＊sin(2＊phi5)＊(-3＊cos(2＊kappa)+2+cos(2＊kappa))。

这些计算规则可通过将5*phi替换为phi5来获得，其被代入到上面的式X1、式X2和式X3中，并且对cos(2*phi)和sin(2*phi)求解。在cos(2*phi)和sin(2*phi)的表达式中相同系数的抵消导致出现项XX和YY。在此，在这一点上也应再次明确提出的是，其仅为用于解释计算规则的非限制性示例。当然，本文所述的计算规则也同样适用于本示例中列出的具体数值之外的其他数值。这特别是适用于k次对称性的系数k以及表示拉伸方向的系数kappa，并且还适用于表示相应拾波单线圈的椭圆拉伸量的拉伸因子ψ_spule。

图10示出了上述计算规则的结果。在水平轴上绘制了机械角度。垂直轴表征第一电角度phi5′(参见从左下向右上延伸的曲线910)和第二电角度phi2′(参见从左上向右下延伸的曲线911)。两个电角度phi2′和phi5′的曲线基本上描述了锯齿电压，类似于上面参考图4至图7所讨论的锯齿电压。在图10中可看出，两条曲线910、911实现了游标原理。两条曲线910、911的比较使得评估电路500可在360°的完整机械旋转上唯一地确定转子位置。

作为非限制性示例，假设第一电角度phi5′约为140°(参见较细的水平线912)。该线912由于在此示例性假设的5次对称性(k＝5)与第二电角度phi5′的锯齿曲线910在五个点处(参见垂直线914A、...、914E)交叉。这些垂直线914A、...、914E又相应地同样在五个点处与第二电角度phi2′的锯齿曲线911交叉，这五个点在此以附图标记906A、...、906E表示。这五个点906A、...、906E具有明确可区分的值，其彼此有均匀的间距，并且其中没有任何两个彼此紧密靠近。由此，当有较小误差时，不会存在评估电路误解读两个值的风险。因此，借助于第二电角度phi2′，评估电路500可唯一地确定机械角度域中的全局转子位置。

本文所述的创新概念使得可提供一种具有平衡的单个实心金属转子目标100(耐转速)的感应角度传感器，并且可使得在机械角度域中在360°的完整旋转过程中唯一地确定全局转子位置。

因此，总之可以说，具有k次对称性从而具有k次周期性的常规角度传感器将可唯一确定的角度范围限制在0°至360°/k的范围内。特别是对于快速旋转的角度传感器就是这种情况，其必须使用实心金属目标，因为只有这种实心目标才是耐转速的。在某些解决方法中，借助于具有不同k次对称性的两个目标来实现Vernier原理。虽然这些可解决角度范围内的不唯一性，但在这种情况下，目标不可被实施为实心金属目标，因为其之后会相互干扰。取而代之，目标在此必须以线圈的形式实现。然而，线圈又不适合于在高转速下使用。

因此，本文所述的创新概念为此提出了一种解决方案，其提供了一种感应角度传感器，该感应角度传感器被设计为在机械角度域中在360°的完整旋转上唯一地确定全局转子位置，并且同时允许使用耐高转速的目标。

为了解决该问题，本文提出在一个方向上(即沿拉伸轴线)拉伸目标，以使得在俯视图中看到的感应目标的轮廓呈椭圆形。此外还建议在一个方向上(即沿拉伸轴线)拉伸至少两个拾波单线圈，以使得在俯视图中看到的各个拾波单线圈的轮廓呈椭圆形。

在此，拾波单线圈可属于同一拾波线圈组件。拾波线圈组件可沿拉伸轴线拉伸，从而两个拾波单线圈同样也沿该拉伸轴线拉伸。作为替代，拾波单线圈中的每一个可沿不同的拉伸轴线拉伸，从而两个拾波单线圈在不同的方向上拉伸为椭圆形。作为可选，可附加地设置第二拾波线圈组件。该第二拾波线圈组件同样可沿另一拉伸轴线拉伸为椭圆形。然而，作为替代，该第二拾波线圈组件也可不被拉伸并且具有圆形形状。

此外，作为替代，两个拾波单线圈的其中一个可属于第一拾波线圈组件，并且两个拾波单线圈中的相应另一个可属于第二拾波线圈组件。在此，两个拾波线圈组件可分别沿不同的拉伸轴线拉伸。然而，作为替代，在此第二拾波线圈组件同样也可不被拉伸并且具有圆形形状。

如果目标的椭圆形拉长的轮廓和拾波线圈组件的椭圆形拉长的轮廓重叠，则这与具有圆形形状的非椭圆形拉伸的线圈相比将促使信号被放大。

目标可例如具有k次对称性并且沿第一方向上的第一拉伸轴线101拉伸至少10％或至少20％。包括例如三个分别具有k次对称性的拾波单线圈201、202、203的第一拾波线圈组件200可沿第二方向上的第二拉伸轴线102呈椭圆形地拉伸至少10％或至少20％。包括例如三个分别具有k次对称性的拾波单线圈301、302、303的第二拾波线圈组件300可沿第三方向上的第三拉伸轴线103呈椭圆形地拉伸至少10％或至少20％。第二和第三拉伸轴线102、103可布置为相对于彼此成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。

评估电路500可从第一拾波线圈组件200提取第一电角度phi1'。评估电路500可从第二拾波线圈组件300提取第二电角度phi2'。此外，评估电路500还可从第一拾波线圈组件200提取第一幅度信息M1。另外，评估电路500还可从第二拾波线圈组件300提取第二幅度信息M2。评估电路500可将两个电角度phi1'和phi2'以及两个幅度信息M1和M2彼此组合，以由此例如以全局电角度phi'的形式获得唯一的角度信息，其可推断出当前的转子位置。

本文所述的概念在因子k为奇数时效果最好，即例如对于具有3次、5次或7次对称性的线圈。然而，本文所述的概念也可用于具有偶数因子k的线圈。

一些实施例提供了一种感应角度传感器，其具有：至少一个弱k次对称性的第一拾波单线圈，其在垂直于旋转轴线的第一方向上被拉伸了第一量；以及至少一个弱k次对称性的第二拾波单线圈，其在垂直于旋转轴线的第二方向上被拉伸了第二量。此外，感应角度传感器还具有弱k次对称性的可旋转目标，其在垂直于旋转轴线的第三方向上被拉伸第三量。另外，感应角度传感器还具有励磁线圈，其可借助于交流电流来励磁(例如在1KHz<f<1GHz的频率下)。第一和第二拾波单线圈以及目标的相应对称中心为旋转轴线。此外，感应角度传感器还具有评估电路，其被设计为解调各个拾波单线圈的调幅HF信号的包络，并基于此确定目标的转子位置或旋转位置。

因子k可为奇数自然数(整数)。

第一拾波单线圈可为第一组拾波单线圈中的一个拾波单线圈。第二拾波单线圈可为第二组拾波单线圈中的一个拾波单线圈。第一组的所有拾波单线圈可相对于彼此旋转第一角度，第二组的所有拾波单线圈可相对于彼此旋转第二角度。第一组的拾波单线圈可相对于第二组的拾波单线圈旋转第三角度。第三角度可大于第一角度且大于第二角度。

评估电路可确定在第一组拾波单线圈中所感应的信号的幅度M1，第一拾波单线圈也属于该第一组拾波单线圈。评估电路还可确定在第二组拾波单线圈中所感应的信号的幅度M2，第二拾波单线圈也属于该第二组拾波单线圈。评估电路可确定两个幅度的比率M1/M2，或者评估电路可计算两个幅度M1和M2的反正切(arctan₂)。

上述实施例仅为本文所述创新概念的原理的说明。应理解的是，本文所述布置方式和细节的修改和变型对于本领域其他技术人员将是显而易见的。因此旨在本文所述的概念仅受限于所附权利要求的保护范围，而不受限于本文参照对实施例的描述和说明所呈现的具体细节。

尽管一些方面是结合装置说明的，但应理解的是，这些方面也代表了对相应方法的说明，从而装置的模块或组件也可被理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。与此类似，结合方法步骤或作为方法步骤索所说明的方面也代表对相应装置的相应模块或细节或特征的说明。

Claims (21)

1.一种感应角度传感器，具有：

定子部件和可相对于所述定子部件绕共同的旋转轴线R旋转的转子部件，

其中所述转子部件包括具有k次对称性的感应目标(100)，

其中所述定子部件包括至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈(201)和具有相同的k次对称性的第二拾波单线圈(202)，其中所述第一拾波单线圈(201)相对于所述第二拾波单线圈(202)绕所述旋转轴线R旋转，

其中所述感应目标(100)沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第一轴线(101)拉伸，使得在俯视图中看到的所述感应目标(100)的轮廓呈椭圆形，并且

其中至少所述第一拾波单线圈(201)沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第一拾波单线圈(201)的轮廓呈椭圆形。

2.根据权利要求1所述的感应角度传感器，

其中所述定子部件包括具有至少两个拾波单线圈(201、202)的第一拾波线圈组件(200)以及同样具有至少两个拾波单线圈(301、302)的、相对于所述第一拾波线圈组件绕所述旋转轴线R旋转的第二拾波线圈组件(300)，

其中所述第一拾波单线圈(201)和第二拾波单线圈(202)属于所述第一拾波线圈组件(200)，并且其中整个所述第一拾波线圈组件(200)沿所述第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第一拾波线圈组件(200)的轮廓呈椭圆形。

3.根据权利要求1所述的感应角度传感器，

其中所述定子部件包括具有至少两个拾波单线圈(201、203)的第一拾波线圈组件(200)以及同样具有至少两个拾波单线圈(202、301)的、相对于所述第一拾波线圈组件绕所述旋转轴线R旋转的第二拾波线圈组件(300)，

其中所述第一拾波单线圈(201)属于所述第一拾波线圈组件(200)，并且其中所述第二拾波单线圈(202)属于所述第二拾波线圈组件(300)，

其中整个所述第一拾波线圈组件(200)沿所述第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第一拾波线圈组件(201)的轮廓呈椭圆形，并且

其中整个所述第二拾波线圈组件(300)沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第三轴线(103)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第二拾波线圈组件(300)的轮廓呈椭圆形。

4.根据权利要求3所述的感应角度传感器，

其中所述第一拾波线圈组件(200)具有因子k为奇数的k次对称性，并且

其中所述第二拾波线圈组件(300)同样具有因子k为奇数的k次对称性。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述第二轴线(102)和第三轴线(103)沿不同的方向延伸，使得所述第一拾波线圈组件(200)和所述第二拾波线圈组件(300)分别沿不同的方向拉伸。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的感应角度传感器，

还具有评估电路(500)，所述评估电路被设计为：从所述第一拾波线圈组件(200)提取第一角度信号

和第一信号幅度M1，并且从所述第二拾波线圈组件(300)提取第二角度信号

和第二信号幅度M2，并且

基于所述第一角度信号

和第二角度信号

以及所述第一信号幅度M1和第二信号幅度M2的组合，来确定在所述定子部件和所述转子部件之间的旋转角度

7.根据权利要求6所述的感应角度传感器，

其中所述评估电路(500)被设计为：通过使所述第一信号幅度M1和第二信号幅度M2彼此存在关系M1/M2，将所述第一信号幅度M1和第二信号幅度M2彼此组合，并且

基于所述信号幅度的所述关系M1/M2，确定在所述定子部件和所述转子部件之间的所述旋转角度

8.根据权利要求1所述的感应角度传感器，

其中所述定子部件具有单个拾波线圈组件(200)，所述单个拾波线圈组件具有至少两个沿不同方向拉伸的椭圆形拾波单线圈(201、202)，其中所述第一拾波单线圈(201)和所述第二拾波单线圈(202)属于同一拾波线圈组件(200)，

其中所述第一拾波单线圈(201)沿所述第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第一拾波单线圈(201)的轮廓呈沿第一方向拉伸的椭圆形，并且

其中所述第二拾波单线圈(202)附加地沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第三轴线(103)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第二拾波单线圈(202)的轮廓呈椭圆形。

9.根据权利要求1所述的感应角度传感器，

其中所述定子部件具有单个拾波线圈组件(200)，所述单个拾波线圈组件具有至少三个沿不同方向拉伸的椭圆形拾波单线圈(201、202、203)，其中所述第一拾波单线圈(201)、所述第二拾波单线圈(202)和第三拾波单线圈(203)属于同一拾波线圈组件(200)，

其中所述第一拾波单线圈(201)沿所述第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第一拾波单线圈(201)的轮廓呈沿第一方向拉伸的椭圆形，

其中所述第二拾波单线圈(202)附加地沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第三轴线(103)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第二拾波单线圈(202)的轮廓呈沿第二方向拉伸的椭圆形，并且

其中所述第三拾波单线圈(203)附加地沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第四轴线(104)拉伸，使得在俯视图中看到的所述第三拾波单线圈(203)的轮廓呈沿第三方向拉伸的椭圆形。

10.根据权利要求8或9所述的感应角度传感器，

其中所述第二轴线(102)和所述第三轴线(103)沿不同的方向延伸，使得所述第一拾波单线圈(201)和所述第二拾波单线圈(202)分别沿不同的方向拉伸。

11.根据权利要求3、4、7、8或9中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述第二轴线(102)和所述第三轴线(103)被布置为相对于彼此成大于360°/k的角度ε。

12.根据权利要求3至5或8至11中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述第二轴线(102)和所述第三轴线(103)被布置为相对于彼此成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。

13.根据权利要求1所述的感应角度传感器，

其中所述定子部件包括各具有至少两个拾波单线圈的第一拾波线圈组件(200)、各具有至少两个拾波单线圈的第二拾波线圈组件(300)、以及各具有至少两个拾波单线圈的第三拾波线圈组件(400)，其中三个所述拾波线圈组件(200、300、400)绕所述旋转轴线R彼此相对旋转，

其中所述第一拾波单线圈(201)属于所述第一拾波线圈组件(200)，并且所述第二拾波单线圈(202)属于所述第二拾波线圈组件(300)，

其中整个所述第一拾波线圈组件(200)沿所述第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第一拾波线圈组件(200)的轮廓呈椭圆形，并且其中整个所述第二拾波线圈组件(300)沿第三轴线(103)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第二拾波线圈组件(300)的轮廓呈椭圆形，并且

其中整个所述第三拾波线圈组件(400)沿垂直于所述旋转轴线R延伸的第四轴线(104)拉伸，使得在俯视图中看到的整个所述第三拾波线圈组件(400)的轮廓呈椭圆形。

14.根据权利要求13所述的感应角度传感器，

其中所述第二轴线(102)、所述第三轴线(103)和所述第四轴线(104)分别沿不同的方向延伸，使得所述第一拾波线圈组件(200)、所述第二拾波线圈组件(300)和所述第三拾波线圈组件(400)分别沿不同的方向拉伸。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述第三轴线(103)被布置为相对于所述第二轴线(102)成大于360°/k的角度ε₃₂，使得所述第一拾波线圈组件(200)和所述第二拾波线圈组件(300)分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转所述角度ε₃₂，并且

其中所述第三轴线(103)被布置为相对于所述第四轴线(104)成大于360°/k的角度ε₄₃，使得所述第二拾波线圈组件(300)和所述第三拾波线圈组件(400)分别沿不同的方向拉伸并且在此分别彼此相对旋转所述角度ε₄₃。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述第三轴线(103)被布置为相对于所述第二轴线(102)和/或相对于所述第四轴线(104)成20°≤ε≤90°的角度或ε＝60°的角度。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的感应角度传感器，

还具有评估电路(500)，所述评估电路被设计为：从所述第一拾波线圈组件(200)提取第一角度信号

和第一信号幅度M1，并且从所述第二拾波线圈组件(300)提取第二角度信号

和第二信号幅度M2，并且从所述第三拾波线圈组件(400)提取第三角度信号

和第三信号幅度M3，并且

基于所述第一角度信号

所述第二角度信号

和所述第三角度信号

以及所述第一信号幅度M1、所述第二信号幅度M2和所述第三信号幅度M3的组合，来确定在所述定子部件和所述转子部件之间的旋转角度。

18.根据权利要求17所述的感应角度传感器，

其中所述评估电路(500)被设计为：通过产生所述第一信号幅度和所述第二信号幅度的差值M1-M2以及在所述第二信号幅度和所述第三信号幅度之间的差值M2-M3，将所述第一信号幅度M1、所述第二信号幅度M2和所述第三信号幅度M3彼此组合，并且

基于所述信号幅度的这些差值，确定在所述定子部件和所述转子部件之间的所述旋转角度。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的感应角度传感器，

其中沿所述第二轴线(102)和/或所述第三轴线(103)和/或所述第四轴线(104)拉伸的相应拾波线圈组件(200、300、400)或拾波单线圈具有ψ_Spule≥1.10的拉伸因子ψ_Spule，使得分别被拉伸的拾波线圈组件(200、300、400)或拾波单线圈的椭圆形沿相应的轴线相对于圆形拉伸至少10％。

20.根据权利要求19所述的感应角度传感器，

其中所述感应目标(100)具有ψ_Target≥1.10的拉伸因子，使得所述感应目标(100)的椭圆形沿所述第一轴线(101)相对于圆形拉伸至少10％，并且

其中所述感应目标(100)的拉伸因子ψ_Target与沿所述第二轴线(102)和/或所述第三轴线(103)和/或所述第四轴线(104)拉伸的相应拾波线圈组件(200、300、400)或拾波单线圈的拉伸因子

相同。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的感应角度传感器，

其中所述感应目标(100)被设计为单个实心金属成型件。

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