DE10002331A1 - Rotation angle meter using a magnet and GMR sensor to generate a position signal. the meter and rotating part, the position of which is to be determine, are linked by gear wheels so that sensitivity is greatly increased - Google Patents

Rotation angle meter using a magnet and GMR sensor to generate a position signal. the meter and rotating part, the position of which is to be determine, are linked by gear wheels so that sensitivity is greatly increased

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DE10002331A1 DE2000102331 DE10002331A DE10002331A1 DE 10002331 A1 DE10002331 A1 DE 10002331A1 DE 2000102331 DE2000102331 DE 2000102331 DE 10002331 A DE10002331 A DE 10002331A DE 10002331 A1 DE10002331 A1 DE 10002331A1
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Abstract

Rotation angle meter comprises a magnet (2) and a GMR for generating an electrical position signal for determining the angular position of a rotating part (1). The magnet (2) is fixed to a rotating axle (4) with a gear wheel or rim (5). The rotating part also has a gear wheel or rim (6). The two gear wheels mesh directly together or via a mechanical transmission. An electronic circuit captures the voltage applied to the GMR caused by a full rotation of the magnet. By the gearing effect and transmission, the rotation angle meter can measure rotation angles of less than 10 or even 3 degrees of the rotating part, which corresponds to a full rotation of the rotating part.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehwinkelmesser, der den Winkel, um den ein drehbares Teil bewegt wird, mit­ tels eines GMR mißt.The present invention relates to a rotation angle meter, which defines the angle through which a rotatable part is moved of a GMR.

Eine Drehbewegung eines Ringes, einer Scheibe oder eines Drehknopfes kann erfaßt und ausgewertet werden, indem an das bewegliche Teil ein Magnet, z. B. ein Dauermagnet aus Eisen, angebracht wird und die bei der Drehbewegung sich ändernde Ausrichtung des von diesem Magneten erzeugten Magnetfeldes mittels eines GMR erfaßt wird. Ein solcher GMR (giant magne­ tic resistor) besteht aus einer Schichtfolge von Materialien, durch die ein Elektronenfluß durch die Ausrichtung eines ex­ ternen Magnetfeldes ermöglicht oder unterbunden wird. Wird an einen solchen GMR eine elektrische Spannung angelegt, dann ändert sich die Stärke des den GMR durchfließenden Stromes, wenn sich das Magnetfeld, in dem sich der GMR befindet, än­ dert. Ein solcher GMR weist jedoch Fertigungstoleranzen sowie eine Hysterese auf, die die Präzision der Drehwinkelmessung mittels eines solchen GMR einschränken. Eine präzise Erfas­ sung eines Drehwinkels unterhalb von typisch etwa 3-4 Grad ist damit ohne Meßfehler nicht möglich. Die Anzahl zuverläs­ sig erkennbarer Positionen, d. h. der unterscheidbaren Aus­ richtungen des drehbaren Teiles, ist auf ca. 40 begrenzt. Das entspricht einem Winkelunterschied zwischen zwei aufeinander folgenden Positionen von ca. 9 Grad.A rotating movement of a ring, a disc or one Knob can be detected and evaluated by clicking on the moving part a magnet, e.g. B. a permanent magnet made of iron, is attached and the changing with the rotary movement Alignment of the magnetic field generated by this magnet is recorded by means of a GMR. Such a GMR (giant magne tic resistor) consists of a layer sequence of materials, through which an electron flow through the alignment of an ex internal magnetic field is enabled or prevented. We then such a GMR then applied an electrical voltage the strength of the current flowing through the GMR changes, if the magnetic field in which the GMR is located changes different. However, such a GMR has manufacturing tolerances as well a hysteresis indicating the precision of the angle measurement restrict using such a GMR. A precise registration solution of a rotation angle below typically about 3-4 degrees is not possible without a measurement error. Reliable the number sig recognizable positions, d. H. the distinguishable out directions of the rotatable part, is limited to approx. 40. The corresponds to an angle difference between two on top of each other following positions of about 9 degrees.

Bevor die Drehwinkelerfassung beginnt, müssen die Amplituden des elektrischen Meßsignales, das sich bei Anliegen der Span­ nung an dem GMR ergibt, ausgewertet werden, so daß deren Wer­ te als Tabelle von Sollwerten (Datenbasis) vorhanden ist. Die Kennlinie des GMR ist temperaturabhängig. Daher muß auch der in die Auswertung einfließende Wert des Temperaturkoeffizien­ ten korrigiert werden.Before the angle of rotation begins, the amplitudes of the electrical measurement signal, which is present when the span results in the GMR are evaluated so that their who is available as a table of setpoints (database). The The characteristic curve of the GMR is temperature-dependent. Therefore, the value of the temperature coefficients flowing into the evaluation corrected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach her­ stellbare Vorrichtung anzugeben, mit der auch kleine Drehwin­ kel einer Scheibe, eines Rades, eines Drehknopfes oder dergl. sehr genau bestimmt werden können.The object of the present invention is a simple specify adjustable device with which even small rotary kel of a disc, a wheel, a knob or the like. can be determined very precisely.

Diese Aufgabe wird mit dem Drehwinkelmesser mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This task is done with the rotary angle meter with the features of claim 1 solved. Refinements result from the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Drehwinkelmesser umfaßt einen Magneten, der in Abhängigkeit von der Drehbewegung gedreht wird, und einen von diesem Magneten beeinflußten GMR mit einer daran angeschlossenen elektronischen Schaltung. Zwischen dem dreh­ baren Teil, dessen Winkelposition bestimmt werden soll, und dem Magneten befindet sich eine mechanische Transmission, de­ ren Übersetzung so gewählt ist, daß kleine Winkeländerungen des drehbaren Teiles eine Mehrzahl vollständiger Umdrehungen des Magneten bewirken. Die an dem GMR angeschlossene Auswer­ teschaltung erfaßt die von dem GMR erzeugten elektrischen Si­ gnale, die jeweils einer Volldrehung des Magneten entspre­ chen. Jede solche Volldrehung des Magneten entspricht einer durch die Übersetzung vorgegebenen kleinen Winkeländerung des drehbaren Teiles. Durch geeignete Wahl der Übersetzung kann daher eine im Prinzip beliebig kleine Winkeländerung des drehbaren Teiles mit diesem Drehwinkelmesser bestimmt werden. Die Übersetzung zwischen der Drehung des drehbaren Teiles und der Drehung der mit dem Magneten versehenen Welle definiert daher gewissermaßen die Einheit, in der die Drehbewegung ge­ messen wird.The rotary angle meter according to the invention comprises a magnet, which is rotated depending on the rotational movement, and a GMR influenced by this magnet with one on it connected electronic circuit. Between the shoot the part whose angular position is to be determined, and the magnet has a mechanical transmission, de ren translation is chosen so that small angle changes of the rotatable part a plurality of complete rotations of the magnet. The Auswer connected to the GMR Circuitry detects the electrical Si generated by the GMR signals that correspond to one full turn of the magnet chen. Each full rotation of the magnet corresponds to one given by the translation small change in angle of the rotatable part. With a suitable choice of translation therefore in principle any small change in angle of the rotatable part can be determined with this rotary angle meter. The translation between the rotation of the rotatable part and the rotation of the shaft provided with the magnet hence, so to speak, the unit in which the rotary movement ge will measure.

Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des erfin­ dungsgemäßen Drehwinkelmessers anhand der beigefügten Fig. 1 bis 6.The following is a more detailed description of examples of the rotational angle meter according to the invention with reference to the attached FIGS . 1 to 6.

Fig. 1 zeigt eine typische Ausgestaltung des Drehwinkelmes­ sers im Querschnitt. Fig. 1 shows a typical embodiment of the Drehwinkelmes sers in cross section.

Fig. 2 bis 4 zeigen alternative Ausgestaltungen im Quer­ schnitt. Fig. 2 to 4 show alternative embodiments in cross-section.

Fig. 5 und 6 zeigen Schemazeichnungen für die Anordnung der mechanischen Transmission. FIGS. 5 and 6 are diagrams for the arrangement of the mechanical transmission.

In Fig. 1 ist das drehbare Teil 1, dessen Winkelposition be­ stimmt werden soll, als Beispiel eines inwendig hohlen Dreh­ knopfes im Querschnitt dargestellt. Das bewegliche Teil 1 ist über einer Halterung 7 angeordnet, die in das Innere des Tei­ les 1 eingreift und durch Führungsrillen 17 oder Nuten, in denen ein ringförmiger Aufsatz oder Wulst auf einem Innen­ kranz des Teiles 1 geführt wird, die möglichen Bewegungen des Teiles 1 auf eine Drehbewegung um die Mittenachse ein­ schränkt. Der für die Detektion der Drehbewegung vorgesehene Magnet 2 befindet sich in ausreichender Nähe zu einem GMR 3 an einer drehbar gelagerten Welle 4. Diese Welle 4 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel im Inneren des Drehknop­ fes und ist koaxial zur Drehachse des Drehknopfes ausgerich­ tet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann diese Welle aber auch exzentrisch angeordnet sein. Bei dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Magnet 2 als Dauermagnet miniaturisiert in einer Schale 8 aus weichmagne­ tischem Material, das relativ leicht magnetisierbar ist, aber die Magnetisierung leicht verliert (z. B. Ferrit, Permalloy). Mit dieser Schale 8 wird eine magnetische Abschirmung des GMR 3 auf der von dem GMR abgewandten Seite des Magneten 2 bewirkt. Diese Schale kann aber auch weggelassen sein. An der drehbar gelagerten Welle 4 befindet sich ein Zahnrad 5 oder Zahnkranz, mit dem eine Drehbewegung auf die Welle übertragen werden kann. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Beispiel befindet sich auf der Innenseite des Innenkranzes des Dreh­ knopfes ein Zahnkranz 6, der eine Folge von mit Zahnrädern versehenen Wellen 10, 11, 12 antreibt. Die Zahnräder 60, 51/61, 52/62 dieser Wellen bilden eine Art Getriebe, mit dem die Drehbewegung des Teiles 1 auf die Welle 4 übertragen wird, und zwar mit einer solchen hohen Übersetzung, daß be­ reits geringfügige Drehwinkel, um die das Teil 1 bewegt wird, zu einer Vielzahl von Volldrehungen des Magneten 2 führen. An dem GMR 3 ist eine in der Fig. 1 nicht eingezeichnete elek­ tronische Schaltung angeschlossen, mit der eine elektrische Spannung an den GMR 3 angelegt werden kann und elektrische Signale, die bei einer Drehbewegung des Magneten 2 aus der sich verändernden Stromstärke des den GMR 3 durchfließenden Stromes resultieren, erfaßt werden können. Die hohe Überset­ zung sowie die vorzugsweise durch die weichmagnetische Scha­ le 8 bewirkte magnetische Abschirmung haben zur Folge, daß externe magnetische Felder die Winkelmessung durch den GMR 3 kaum beeinflussen können. Ausschlaggebend für das Meßergebnis ist in jedem Fall die Zahl der Umdrehungen des Magneten 2 bzw. die zugehörige Winkeländerung des drehbaren Teiles 1; und die Wirkung einer externen magnetischen Beeinflussung bleibt weitgehend reduziert.In Fig. 1, the rotatable part 1 , the angular position of which is to be determined, is shown as an example of an internally hollow rotary knob in cross section. The movable part 1 is arranged above a holder 7 , which engages in the interior of the Tei les 1 and through guide grooves 17 or grooves in which an annular attachment or bead is guided on an inner ring of the part 1 , the possible movements of the part. 1 limited to a rotary movement around the central axis. The magnet 2 provided for the detection of the rotary movement is in sufficient proximity to a GMR 3 on a rotatably mounted shaft 4 . This shaft 4 is in this embodiment inside the fes knob and is aligned coaxially to the axis of rotation of the knob. In other exemplary embodiments, however, this shaft can also be arranged eccentrically. In the embodiment shown in FIG. 1, the magnet 2 is miniaturized as a permanent magnet in a shell 8 made of soft magnetic material which is relatively easily magnetizable, but easily loses the magnetization (e.g. ferrite, permalloy). With this shell 8 , a magnetic shielding of the GMR 3 is effected on the side of the magnet 2 facing away from the GMR. This shell can also be left out. On the rotatably mounted shaft 4 there is a gear 5 or ring gear with which a rotary movement can be transmitted to the shaft. In the example shown in Fig. 1 is on the inside of the inner ring of the rotary knob a ring gear 6 , which drives a series of shafts 10 , 11 , 12 provided with gears. The gears 60, 51/61, 52/62 of these waves form a kind of transmission, with which the rotational movement of the member 1 is transmitted to the shaft 4, and at such a high gear that be already slight angle of rotation around which the part 1 is moved, lead to a large number of full rotations of the magnet 2 . On the GMR 3 , a not shown in FIG. 1 electronic circuit is connected, with which an electrical voltage can be applied to the GMR 3 and electrical signals which, when the magnet 2 rotates, from the changing current intensity of the GMR 3 flowing current result, can be detected. The high ratio and the magnetic shielding, preferably caused by the soft magnetic shell 8 , have the consequence that external magnetic fields can hardly influence the angle measurement by the GMR 3 . Decisive for the measurement result is in any case the number of revolutions of the magnet 2 or the associated change in angle of the rotatable part 1 ; and the effect of external magnetic interference remains largely reduced.

In Fig. 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel darge­ stellt, das gegenüber der Ausführungsform von Fig. 1 wesent­ lich vereinfacht ist. Zwischen dem Zahnkranz 6 des auch hier innen hohlen Drehknopfes, der das drehbare Teil 1 bildet, und dem Zahnrad 5 der drehbar gelagerten Welle 4 mit dem Magne­ ten 2 befindet sich hier nur ein Transmissionsrad 101, das mit einem Zahnrad 60 versehen ist. Es sind noch eingezeichnet der GMR 3, der auch hier in der Halterung 7 angeordnet ist.In Fig. 2, an alternative embodiment is Darge, which is significantly Lich Lich compared to the embodiment of Fig. 1. Between the ring gear 6 of the hollow inner knob, which forms the rotatable part 1 , and the gear 5 of the rotatably mounted shaft 4 with the magnet 2 there is only one transmission wheel 101 , which is provided with a gear 60 . The GMR 3 is also shown, which is also arranged in the holder 7 here.

Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist als Transmission ein Zahnrad 60 verwendet, das auf einer geeigneten Strukturie­ rung 10 der Halterung 7 gelagert ist und so in der Position stabilisiert wird. Die drehbar gelagerte Welle 4 ist hier ebenfalls durch ein Zahnrad 5 gebildet, in dessen Innerem der Magnet 2 angebracht ist.In the embodiment of FIG. 3, a gear 60 is used as the transmission, which is mounted on a suitable structure 10 of the holder 7 and is thus stabilized in position. The rotatably mounted shaft 4 is also formed here by a gear 5 , inside which the magnet 2 is attached.

Bei der Ausführungsform von Fig. 4 befindet sich an der drehbar gelagerten Welle 4 eine Vielzahl von im Winkel zuein­ ander angeordneten Magneten 2, was in der Figur durch die Aufeinanderfolge von mit N (Nordpol) und S (Südpol) bezeich­ neten Magnetpolen dargestellt ist. Seitlich zu dem mit dem Magneten 2 versehenen unteren Teil der Welle 4 ist der GMR 3 auf der Halterung 7 angeordnet. Die für die Transmission vor­ gesehene Welle 10 mit dem Zahnrad 60 ist hier mit Ausnahme der Art der Lagerungen ähnlich der Ausführung gemäß Fig. 2 gestaltet.In the embodiment of Fig. 4 is on the rotatably mounted shaft 4, a plurality of at an angle to each other arranged magnets 2 , which is shown in the figure by the sequence of N (north pole) and S (south pole) designated magnetic poles. The GMR 3 is arranged on the holder 7 laterally to the lower part of the shaft 4 provided with the magnet 2 . The shaft 10 with the gearwheel 60 seen for the transmission is designed here similarly to the embodiment according to FIG .

In der Fig. 5 ist zur Verdeutlichung der durch die mechani­ sche Transmission des erfindungsgemäßen Drehwinkelmessers ge­ gebenen Übersetzung eine Folge von Wellen mit Zahnrädern in Aufsicht im Schema dargestellt. Das drehbare Teil 1 ("Haupt­ scheibe") wird um einen kleinen Winkel verdreht, der auf eine erste Welle 10 mit einem Zahnrad 50 entsprechend der ersten Übersetzung vergrößert übertragen wird. Ein zweites Zahn­ rad 60, das an dieser Welle 10 vorhanden ist, überträgt deren Drehung erneut in hoher Übersetzung auf ein nachfolgendes Zahnrad 51 einer weiteren Welle. Ein weiteres Zahnrad 61 schließlich treibt über das Zahnrad 5 an der letzten Welle den Magneten 2 an, der wegen der hohen Übersetzungsverhält­ nisse, die sich multiplizieren, auch bei einem geringen Dreh­ winkel des drehbaren Teiles 1 eine Vielzahl von Volldrehungen ausführt.In Fig. 5, a sequence of shafts with gears is shown in supervision in the diagram to illustrate the ge given by the mechanical transmission of the rotary angle meter according to the invention. The rotatable part 1 ("main disc") is rotated by a small angle, which is transmitted to a first shaft 10 with a gear 50 enlarged according to the first translation. A second gear wheel 60 , which is present on this shaft 10 , transmits its rotation again in high translation to a subsequent gear 51 of another shaft. Another gear 61 finally drives via the gear 5 on the last shaft of the magnet 2 , which, due to the high gear ratios, which multiply, also executes a large number of full rotations at a small angle of rotation of the rotatable part 1 .

In Fig. 6 ist eine alternative Anordnung der Transmissions­ elemente gemäß Fig. 5 dargestellt, bei der die Übertragung der Drehbewegung von dem drehbaren Teil 1 auf das Zahnrad 60 der nachfolgenden Welle mittels eines Zahnkranzes 6 an der Innenseite des Teiles 1 erfolgt.In Fig. 6, an alternative arrangement of the transmission elements according to FIG. 5 is shown, in which the transmission of the rotary movement from the rotatable part 1 to the gear 60 of the subsequent shaft by means of a ring gear 6 on the inside of the part 1 .

Falls ein GMR konzentrisch zum Magneten positioniert wird, wird durch den GMR bei jeder Volldrehung des Magneten ein Si­ nussignal generiert. Wenn das resultierende elektrische Si­ gnal, beispielsweise mit einem Schmitt-Trigger, digitalisiert wird, ergibt sich eine Reihe von Signalpulsen. Falls z. B. das gesamte Übertragungsverhältnis 360 beträgt, so daß bei einer Drehung des Teils 1 um 1° der Magnet 2 eine Volldrehung beschreibt, ergibt sich für jeden Winkelgrad der Drehbewegung ein Signalpuls. Der Meßfehler ist in diesem Fall kleiner als 1°. Der maximale auftretende Meßfehler hängt im allgemeinen nur von der Übersetzung der Transmission des Drehwinkelmes­ sers ab. Die Genauigkeit der Messung kann daher mit dieser Übersetzung vorgegeben werden. Insbesondere ist eine Genauig­ keit unterhalb von 3 Winkelgrad möglich, womit insbesondere auch die Zahl der zuverlässig erkennbaren Winkelpositionen deutlich über 40 erhöht werden kann.If a GMR is positioned concentrically to the magnet, the GMR generates a signal every time the magnet is turned fully. If the resulting electrical signal is digitized, for example with a Schmitt trigger, a series of signal pulses results. If e.g. B. the total transmission ratio is 360 , so that when the part 1 is rotated by 1 ° the magnet 2 describes a full rotation, there is a signal pulse for each degree of rotation. In this case, the measurement error is less than 1 °. The maximum measurement error that occurs generally depends only on the transmission ratio of the transmission of the rotation angle sensor. The accuracy of the measurement can therefore be specified with this translation. In particular, an accuracy of less than 3 angular degrees is possible, which in particular also enables the number of reliably recognizable angular positions to be increased significantly above 40.

Eine konzentrische Ausrichtung der Welle 4 mit dem Magneten 2 zu der Drehachse des drehbaren Teiles 1 hat den Vorteil, daß diese Teile auch konzentrisch mit dem GMR z. B. als Drehschal­ ter in einem Elektrogerät montierbar sind. Die Drehachse des Magneten muß aber nicht mit der Drehachse des drehbaren Tei­ les zusammenfallen. Die Welle 4 mit dem Magneten kann insbe­ sondere so exzentrisch angeordnet sein, daß es ausreicht, wenn ein Zahnrad der Welle 4 direkt in ein Zahnrad oder einen Zahnkranz des drehbaren Teiles, dessen Drehwinkel gemessen werden soll, eingreift, um die gewünschte hohe Übersetzung zu erreichen.A concentric alignment of the shaft 4 with the magnet 2 to the axis of rotation of the rotatable part 1 has the advantage that these parts are also concentric with the GMR z. B. as a rotary switch ter can be mounted in an electrical device. The axis of rotation of the magnet does not have to coincide with the axis of rotation of the rotatable Tei les. The shaft 4 with the magnet can in particular be so eccentrically arranged that it is sufficient if a gear of the shaft 4 engages directly in a gear or a ring gear of the rotatable part, the angle of rotation of which is to be measured, in order to achieve the desired high transmission ratio .

Mit dem erfindungsgemäßen Drehwinkelmesser kann die Drehbewe­ gung eines Objektes, z. B. einer Scheibe oder eines Drehknop­ fes, mit grundsätzlich beliebig hoher Präzision und ohne jeg­ liche mechanische, elektrische oder optische Verbindung zwi­ schen dem Drehteil und dem GMR-Sensor magnetisch erfaßt wer­ den. Eine Kalibrierung, insbesondere eine Temperaturkompensa­ tion, ist nicht mehr erforderlich, da der GMR-Sensor volle Umdrehungen des Magneten auswertet und nicht den jeweiligen Wert des durch den GMR gebildeten Widerstandes in Abhängig­ keit von unterschiedlichen Ausrichtungen des Magneten. Die Auswertung kann auf einfache Weise mit herkömmlichen elektro­ nischen Bauelementen, wie z. B. einem Schmitt-Trigger oder ähnlicher Elektronik, erfolgen. Der Wert der auftretenden Signalamplitude ist jetzt irrelevant. Die Anzahl der identi­ fizierbaren Positionen des drehbaren Teiles ist gleich der Zahl der Volldrehungen des Magnetes bei einer vollen Umdre­ hung des drehbaren Teiles (Hauptscheibe). Bei einer Überset­ zung von insgesamt 360 können so 360 verschiedene Winkelposi­ tionen bestimmt werden. Der erfindungsgemäße Drehwinkelmesser ist von besonderem Nutzen, wenn hohe Präzision bei berüh­ rungsloser Messung verlangt wird, z. B. um eine ausreichende Abdichtung gegen Schmutz, Licht oder dergl. zu erhalten. Au­ ßer in Positionierungssystemen läßt sich der erfindungsgemäße Drehwinkelmesser z. B. zur Erfassung einer Lenkrad- oder Ven­ tilposition einsetzen.With the rotary angle meter according to the invention, the rotation supply of an object, e.g. B. a disc or a rotary knob fes, with basically any high precision and without any Liche mechanical, electrical or optical connection between the rotating part and the GMR sensor are magnetically detected the. A calibration, in particular a temperature compensation tion, is no longer necessary because the GMR sensor is full Revolutions of the magnet evaluates and not the respective Value of the resistance formed by the GMR depending different magnet orientations. The Evaluation can be done easily with conventional electro African components, such as. B. a Schmitt trigger or similar electronics. The value of the occurring Signal amplitude is now irrelevant. The number of identi fizbare positions of the rotatable part is equal to that  Number of full rotations of the magnet at one full revolution hung of the rotatable part (main disc). With a translation 360 different angles can be created tions are determined. The rotary angle meter according to the invention is particularly useful when high precision at touch unsophisticated measurement is required, e.g. B. a sufficient Obtain sealing against dirt, light or the like. Au The invention can be used in positioning systems Angle of rotation z. B. to detect a steering wheel or Ven insert tilposition.

Claims (7)

1. Drehwinkelmesser zur Bestimmung der Winkelposition eines drehbaren Teiles (1), bei dem
  • - ein Magnet (2) und ein GMR (3) vorhanden sind,
  • - der Magnet (2) drehbar angebracht ist und derart an das drehbare Teil (1) mechanisch gekoppelt ist, daß eine Drehung des drehbaren Teiles eine Drehung des Magnetes (2) bewirkt, und
  • - der GMR (3) derart bezüglich des Magnetes (2) angeordnet und ausgerichtet ist, daß mittels einer an den GMR angelegten elektrischen Spannung durch eine Drehung des Magnetes (2) ein elektrisches Signal erzeugt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Magnet (2) an einer drehbar gelagerten Welle (4) mit einem Zahnrad (5) oder Zahnkranz befestigt oder mit einem Zahnrad versehen ist,
  • - das drehbare Teil (1) ein Zahnrad oder einen Zahnkranz (6) aufweist,
  • - diese Zahnräder bzw. Zahnkränze ineinandergreifen oder zwi­ schen diesen Zahnrädern bzw. Zahnkränzen eine mechanische Transmission (10, 11, 12) vorhanden ist und
  • - eine elektronische Schaltung vorhanden ist, mit der ein elektrisches Signal, das mittels einer an den GMR angelegten elektrischen Spannung durch eine Volldrehung des Magnetes er­ zeugt wird, erfaßt wird.
1. Rotation angle meter for determining the angular position of a rotatable part ( 1 ), in which
  • - a magnet ( 2 ) and a GMR ( 3 ) are present,
  • - The magnet ( 2 ) is rotatably mounted and mechanically coupled to the rotatable part ( 1 ) such that rotation of the rotatable part causes rotation of the magnet ( 2 ), and
  • the GMR ( 3 ) is arranged and aligned with respect to the magnet ( 2 ) such that an electrical signal can be generated by rotating the magnet ( 2 ) by means of an electrical voltage applied to the GMR,
characterized in that
  • - The magnet ( 2 ) on a rotatably mounted shaft ( 4 ) with a gear ( 5 ) or ring gear or is provided with a gear,
  • - The rotatable part ( 1 ) has a gear or a ring gear ( 6 ),
  • - These gears or ring gears intermesh or between these gears or ring gears a mechanical transmission ( 10 , 11 , 12 ) is present and
  • - An electronic circuit is present, with which an electrical signal, which is generated by means of an electrical voltage applied to the GMR by a full rotation of the magnet, is detected.
2. Drehwinkelmesser nach Anspruch 1, bei dem
  • - eine mechanische Transmission durch mindestens eine Welle (10, 11, 12) mit zwei verschiedenen Zahnrädern (50, 60; 51, 61; 52, 62) gebildet wird und
  • - die Übersetzung der Transmission so gewählt ist, daß eine Volldrehung des Magnetes (2) durch eine Teildrehung des dreh­ baren Teils (1) herbeigeführt wird.
2. Angle of rotation according to claim 1, in which
  • - A mechanical transmission is formed by at least one shaft ( 10 , 11 , 12 ) with two different gear wheels ( 50 , 60 ; 51 , 61 ; 52 , 62 ) and
  • - The transmission ratio is chosen so that a full rotation of the magnet ( 2 ) is brought about by a partial rotation of the rotatable part ( 1 ).
3. Drehwinkelmesser nach Anspruch 2 bei dem die kleinste Teildrehung des drehbaren Teils (1), die eine Volldrehung des Magnetes (2) bewirkt, weniger als 10° be­ trägt.3. Rotation angle meter according to claim 2, in which the smallest partial rotation of the rotatable part ( 1 ), which causes a full rotation of the magnet ( 2 ), is less than 10 °. 4. Drehwinkelmesser nach Anspruch 2, bei dem die kleinste Teildrehung des drehbaren Teils (1), die eine Volldrehung des Magnetes (2) bewirkt, weniger als 3° beträgt.4. Rotation angle meter according to claim 2, wherein the smallest partial rotation of the rotatable part ( 1 ), which causes a full rotation of the magnet ( 2 ), is less than 3 °. 5. Drehwinkelmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das drehbare Teil (1) ein scheibenförmiger oder zylindrischer Drehknopf ist, in dessen Innerem die mechanische Transmission und eine mit dem Magneten (2) versehene Welle (4) angeordnet sind und der längs einer inneren Mantelfläche einen Zahn­ kranz (6) aufweist, an den die Transmission angreift.5. Rotary angle meter according to one of claims 1 to 4, in which the rotatable part ( 1 ) is a disk-shaped or cylindrical rotary knob, in the interior of which the mechanical transmission and a shaft ( 4 ) provided with the magnet ( 2 ) are arranged and which is longitudinal an inner circumferential surface has a ring gear ( 6 ) to which the transmission acts. 6. Drehwinkelmesser nach Anspruch 5, bei dem die mit dem Magneten (2) versehene Welle (4) koaxial zu der Achse des Drehknopfes angeordnet ist.6. Rotary angle meter according to claim 5, wherein the shaft ( 4 ) provided with the magnet ( 2 ) is arranged coaxially to the axis of the rotary knob. 7. Drehwinkelmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Magnet (2) in einer Schale (8) aus weichmagnetischem Ma­ terial angebracht und so gegenüber dem GMR (3) angeordnet ist, daß sich die Schale (8) auf der von dem GMR (3) abge­ wandten Seite des Magnetes (2) befindet.7. Rotary angle meter according to one of claims 1 to 6, in which the magnet ( 2 ) in a shell ( 8 ) made of soft magnetic Ma material and so arranged opposite the GMR ( 3 ) that the shell ( 8 ) on the the GMR ( 3 ) facing away from the magnet ( 2 ).
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