DE10030485C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen der Winkelstellung und Drehzahl eines rotierenden Gegenstandes mittels eines Einzelelementsensors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen der Winkelstellung und Drehzahl eines rotierenden Gegenstandes mittels eines Einzelelementsensors

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen ein Einzelelementsensor, vorzugsweise ein Einzelelement-Magnetwiderstandssensor (14'), dazu verwendet wird, eine Stellung und Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle aus dem Vorbeitritt einzelner Zahnflanken (12') eines Codierer- oder Impulsgeberrades (10') zu erfassen und seine Offset-Spannung (V'¶D¶) durch Messen der MW-Spannung (V'¶MW1¶) über einen Schlitz (28') in dem Impulsgeberrad hinweg zu bestimmen. Dies wird durch den Einschluß eines Taldetektors (37) in den Sensorschaltkreis bewerkstelligt. Ein Subtrahieren des Signals des Taldetektors von dem MW-Signal ergibt ein MW-Signal mit einem Null-Offset, wobei ein Komparator (36') mit einer geeignet festgelegten Referenz (Hysterese) dazu verwendet wird, das gewünschte Ausgangssignal (V'¶AUS¶) zu erzeugen. Die Genauigkeit des Sensors kann verbessert werden, indem das MW-Signal verstärkt wird, bevor es in den Komparator eingespeist wird. Die Verstärkung vergrößert einfach die Steigungen des Signals und gestattet die Verwendung eines höheren Schwellenspannungspegels in dem Komparator.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen einer genauen Winkelstellung und Drehzahl eines Impulsgeber­ rades, insbesondere einer Kurbelwelle oder Nockenwelle, wobei ein Sensor, vorzugsweise aber nicht ausschließlich ein Einzelelement-Magnetwider­ standssensor (MW-Sensor), dazu verwendet wird, die Stellung und Dreh­ geschwindigkeit einer Kurbelwelle aus dem Vorbeitritt einzelner Zahnflan­ ken eines Codierer- oder Impulsgeberrades zu erfassen.
Es ist in der Technik bekannt, daß die Widerstandsmodulation von Hall- Elementen oder Magnetwiderständen bei Stellungs- und Geschwindig­ keitssensoren in bezug auf sich bewegende magnetische Materialien oder Objekte angewandt werden kann (siehe beispielsweise US-Patente 4 835 467, 4 926 122 und 4 939 456 oder die Offenlegungsschrift DE 34 26 784 A1). Bei derartigen Anwendungen wird der Magnetwiderstand (MW) mit einem Magnetfeld vormagnetisiert und typischerweise mit einer Konstantstromquelle oder einer Konstantspannungsquelle elektrisch erregt. Ein magnetisches (d. h., ferromagnetisches) Objekt, das relativ und in enger Nähe zu dem MW rotiert, wie ein Zahnrad, erzeugt eine veränder­ liche magnetische Flußdichte durch den MW hindurch, die wiederum den Widerstand des MW verändert. Der MW wird eine höhere magnetische Flußdichte und einen höheren Widerstand aufweisen, wenn sich ein Zahn des rotierenden Impulsgeberrades neben dem MW befindet. Die Verwendung einer Konstantstromerregungs­ quelle liefert eine Ausgangsspannung aus dem MW, die wie der Wider­ stand des MW schwankt.
Zur Zündzeitpunktverstellung und für eine durch die OBDII angeordnete Fehlzündungsdetektion wird eine genauere Information über die Stellung der Motorkurbelwelle benötigt. Zunehmend ausgefeiltere Zündzeitpunkt­ einstellungs- und Emissionssteuerungen führten einen Bedarf nach Kur­ belwellensensoren herbei, die während der Kurbelwellendrehung eine ge­ naue Stellungsinformation liefern. Es sind verschiedene Kombinationen von Magnetwiderständen und mit einer einzigen oder doppelten Spur ver­ zahnten oder geschlitzten Rädern (auch als Codiererräder oder Impulsge­ berräder bekannt) dazu verwendet worden, diese Information zu erhalten (siehe beispielsweise US-Patente 5 570 016, 5 714 883, 5 731 702 und 5 754 042).
Die Information über die Kurbelwellenstellung ist auf dem rotierenden Im­ pulsgeberrad in der Form von Zähnen und Schlitzen codiert. Die Flanken der Zähne definieren vorbestimmte Kurbelwellenstellungen. Der Sensor ist erforderlich, um diese Flanken genau und wiederholbar über einen Be­ reich von Luftspalten und Temperaturen zu detektieren. Praktisch alle derartige Sensoren sind vom magnetischen Typ, entweder mit variabler Reluktanz (variablem magnetischen Widerstand) oder galvanomagnetisch (z. B. Hall-Generatoren oder Magnetwiderstände). Galvanomagnetische Sensoren werden aufgrund ihrer Betriebsfähigkeit bis hinunter zu einer Geschwindigkeit von null, einer größeren Codierungsflexibilität und stan­ dardisierten Ausgangssignalen fortschreitend am stärksten bevorzugt.
Außerdem beeinflussen die Temperatur und die Größe des Luftspalts das Ausgangssignal eines magnetisch empfindlichen Bauelements. Folglich erfordert der Betrieb über weite Temperatur- und Luftspaltbereiche eine gewisse Form einer Kompensation der resultierenden Signaldrift sowohl in der Amplitude als auch im Offset. Der üblichste Ansatz ist es, zwei ange­ paßte Sensorelemente zu verwenden, die in einem differentiellen oder Dif­ ferenzmodus arbeiten, wodurch eine Gleichtaktunterdrückung geschaffen wird.
Ein Beispiel eines derartigen Sensors ist der sequentielle Kurbelwellensen­ sor, der bei einigen LKW der General Motors Corporation verwendet wird. Dieser Sensor wendet zwei angepaßte InSb-Magnetwiderstandselemente an, die radial nahe bei dem Impulsgeberrad angeordnet sind, wobei der eine geringfügig in bezug auf den anderen in Richtung der Drehung des Impulsgeberrades versetzt ist. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung ei­ ner beispielhaften Kraftfahrzeuggebrauchsumgebung gemäß diesem Schema nach dem Stand der Technik, wobei ein Impulsgeberrad 10 bei­ spielsweise gemeinsam mit einer Kurbelwelle, einer Antriebswelle oder ei­ ner Nockenwelle rotiert und seine Drehstellung erfaßt werden soll. Die Drehstellung des Impulsgeberrades 10 wird bestimmt, indem der Vorbei­ tritt einer Zahnflanke 12, entweder einer steigenden Zahnflanke 12a oder einer fallenden Zahnflanke 12b, unter Verwendung eines einzelnen diffe­ rentiellen sequentiellen Doppel-MW-Sensors 14 bestimmt wird. Eine Zahnflanke 12 wird abhängig von der Drehrichtung des Impulsgeberrades 10 in bezug auf die Magnetwiderstandssensoren MW1 und MW2 als stei­ gend oder fallend angesehen. MW1 wird als voreilend angesehen, und MW2 wird als nacheilend angesehen, wenn sich das Impulsgeberrad 10 im Uhrzeigersinn (US) dreht, während, wenn das Impulsgeberrad sich im Gegenuhrzeigersinn (GUS) dreht, dann MW1 als nacheilend angesehen wird, wohingegen MW2 als voreilend angesehen wird. Beispielhaft wird ange­ nommen, daß das Impulsgeberrad 10 in den Ansichten im Uhrzeigersinn rotiert.
Der einzelne differentielle sequentielle Doppel-MW-Sensor 14 wendet zwei angepaßte Magnetwiderstandselemente MW1 und MW2 an, die von einem Permanentmagneten 16 vormagnetisiert werden, wobei der magnetische Fluß 18 und 20, der von diesem ausgeht, durch die gestrichelten Pfeile dargestellt ist. Der magnetische Fluß 18 und 20 verläuft von dem Perma­ nentmagneten 16 durch die Magnetwiderstände MW1 und MW2 hindurch und durch die Luftspalte 22 und 24 hindurch zum Impulsgeberrad 10. Das Impulsgeberrad 10 ist aus einem magnetischen Material hergestellt, das Zähne 26 und Zwischenräume 28 zwischen diesen aufweist. Der Zwi­ schenraum L zwischen MW1 und MW2 ist im allgemeinen derart einge­ richtet, daß die Triggerpunkte für die steigenden und fallenden Flanken des Ausgangsignals VAUS, wie es in Fig. 2C gezeigt ist, nur von dem vorei­ lenden MW abhängen, wie es in den Fig. 2A, 2B und 2C gezeigt und später beschrieben ist.
Energie wird einer STROMQUELLE1 30 und einer STROMQUELLE2 32 durch die Spannungsquelle 34 zugeführt. Energie wird auch einem Kom­ parator 36 (mit Hysterese) durch die nicht gezeigte Spannungsquelle 34 zugeführt. STROMQUELLE1 30 führt dem MW1 Strom zu, wodurch für eine Ausgangsspannung VMW1 von MW1 gesorgt wird. STROMQUELLE2 32 führt MW2 Strom zu, wodurch für eine Ausgangsspannung VMW2 von MW2 gesorgt wird. Die Ausgangsspannungen VMW1 und VMW2 werden in den Komparator 36 eingegeben, dessen Ausgangsspannung VAUS, wie es in Fig. 2C gezeigt ist, eine Angabe der Drehstellung des Impulsgeberrades 10 ist. Es ist einzusehen, daß alle Spannungen in bezug auf Masse gemessen werden, es sei denn es ist hierin anders angegeben, und daß STROM­ QUELLE1 an STROMQUELLE2 angepaßt ist.
Wie es in Fig. 2A gezeigt ist, liefert das nacheilende MW-Element, in die­ sem Fall MW2, ein verzögertes Signal, das in jeder Hinsicht identisch mit dem Signal von dem voreilenden MW, in diesem Fall MW1, ist. Das Diffe­ renzsignal VD = VMW1 - VMW2, das in Fig. 2B gezeigt ist, wird elektronisch in dem Komparator 36 erzeugt und dann von dem Komparator dazu verwen­ det, das Signal VAUS (das in Fig. 2C gezeigt ist) zu rekonstruieren, das das Profil des Impulsgeberrades 10 emuliert oder nachbildet. Bei einer nähe­ ren Untersuchung der Fig. 2A, 2B und 2C wird ersichtlich, daß die stei­ genden Flanken 42 und die fallenden Flanken 44 des Sensorausgangs­ signals VAUS nur durch die ersten Punkte 46 gemäß den steigenden Flan­ ken und die zweiten Punkte 48 gemäß den fallenden Flanken, wo das Si­ gnal von dem voreilenden MW, in diesem Beispiel MW1, eine erste Schwel­ lenspannung 50 gemäß den ersten Punkten und eine zweite Schwellen­ spannung 52 gemäß den zweiten Punkten überquert, bestimmt werden, wobei die erste und die zweite Schwellenspannung durch die bei dem Komparator 36 angewandte Hysterese bestimmt werden. Der nacheilende MW, in diesem Beispiel MW2, weist keinen Anteil bei der Erzeugung der steigenden Flanken 42 oder der fallenden Flanken 44 des Ausgangssignals VAUS auf. Der nacheilende MW bestimmt einfach die Offset-Spannung 54 an dem voreilenden MW.
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung benötigt, bei denen ein Ein­ zelelementsensor, vorzugsweise aber nicht ausschließlich ein Einzelelement-Magnetwiderstandssensor, dazu verwendet wird, die Stellung und Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle aus dem Vorbeitritt von einzelnen Zahnflanken an einem Codierer- oder Impulsgeberrad zu erfassen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, bei denen ein galvanomagnetischer Einzelelementsensor, der hierin bei­ spielhaft durch einen Einzelelement-Magnetwiderstandssensor (MW-Sen­ sor) ausgeführt ist, dazu verwendet wird, die Stellung und Drehgeschwin­ digkeit einer Kurbelwelle aus dem Vorbeitritt von einzelnen Zahnflanken eines Codierer- oder Impulsgeberrades zu erfassen und seine Offset- Spannung durch Messen der MW-Spannung über einen Schlitz in dem Impulsgeberrad hinweg zu bestimmen. Dies wird durch das Einschließen eines Minimumdetektors in den Sensorschaltkreis bewerkstelligt. Ein Subtrahieren des Signals des Minimumdetektors von dem MW-Signal ergibt ein MW-Signal mit einem Null-Offset, wobei ein Komparator mit einer geeignet festgelegten Referenz (Hysterese) dazu verwendet wird, das gewünschte Ausgangssignal zu erzeugen.
Die Genauigkeit des Sensors kann verbessert werden, indem das MW- Signal vor seiner Einspeisung in den Komparator verstärkt wird. Die Verstärkung vergrößert einfach die Steigungen des Signals und gestattet die Verwendung eines höheren Schwellenspannungspegels in dem Komparator.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine digitale Ausgangsspannung zum Detektieren einer Winkeldrehstellung eines Impulsgeberrades unter Verwendung eines Einzelelementsensors zu schaffen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine digitale Aus­ gangsspannung zum Detektieren der Drehzahl eines Impulsgeberrades unter Verwendung eines Einzelelementsensors zu schaffen.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be­ schrieben, in dieser zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Gebrauchsumgebung eines Kraftfahrzeugs eines Doppel-MW- Stellungssensors nach dem Stand der Technik,
Fig. 2A ein Schaubild von MW-Spannungen für eine Drehung des Impulsgeberrades nach dem Stand der Technik im Uhrzeiger­ sinn,
Fig. 2B ein Schaubild der Differenzspannung VD = VMW1 - VMW2 von Fig. 2A gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2C ein Schaubild der Ausgangsspannung VAUS des Komparators gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3 ein Beispiel einer bevorzugten Gebrauchsumgebung eines Einzel-MW-Stellungssensors gemäß der vorliegenden Erfin­ dung,
Fig. 3A ein Beispiel eines Schaltkreises zur Bereitstellung des Mini­ mumdetektors von Fig. 3,
Fig. 4A ein Schaubild der MW-Spannung für eine Drehung des Im­ pulsgeberrades gemäß der vorliegenden Erfindung im Uhrzei­ gersinn,
Fig. 4B ein Schaubild der Differenzspannung V'D = V"MW1 - LOW V' von Fig. 4A gemäß der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 4C ein Schaubild der Ausgangsspannung VAUS des Komparators gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Gebrauchs­ umgebung eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Erfindung, wobei ein Impulsgeberrad 10' sich beispielsweise gemeinsam mit einer Kurbelwelle, einer Antriebswelle oder einer Nockenwelle dreht und seine Drehstellung und/oder -geschwindigkeit erfaßt werden soll. Die Drehstellung des Im­ pulsgeberrades 10' wird bestimmt, indem der Vorbeitritt einer steigenden Zahnflanke 12' unter Verwendung eines Einzelelementsensors 14' erfaßt wird. Eine Zahnflanke 12' wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als steigend angesehen, ob das Impulsgeberrad 10' sich im Uhrzeigersinn (US) oder im Gegenuhrzeigersinn (GUS) dreht. Es wird beispielhaft angenommen, daß sich das Impulsgeberrad 10' in den Fig. 3 bis 4C im Uhrzeigersinn dreht.
Der Einzelelement-MW-Sensor 14' wendet ein einzelnes Magnetwider­ standselement MW1' an, das radial nahe bei dem Impulsgeberrad ange­ ordnet und von einem Permanentmagneten 16' vormagnetisiert wird, wobei der magnetische Fluß 18', der von diesem ausgeht, durch die gestrichelten Pfeile dargestellt ist. Der magnetische Fluß 18' verläuft von dem Permanentmagneten 16' durch den Magnetwiderstand MW1 hindurch und durch den Luftspalt 22' hindurch zum Impulsgeberrad 10'. Das Impulsge­ berrad 10' ist aus einem magnetischen Material mit Zähnen 26' und Zwi­ schenräumen 28' zwischen diesen hergestellt.
Energie wird der STROMQUELLE1' 30' durch eine Spannungsquelle 34' zugeführt. Fachleute werden feststellen, daß Energie auch den folgenden Schaltkreisbauelementen zugeführt werden muß: einem Komparator 36', einem optionalen Spannungsverstärker 32' und einem Minimumdetektor 37, und dies wird routinemäßig durch die Spannungsquelle 34' bewerk­ stelligt, die aber zur Klarheit nicht gezeigt ist. Die STROMQUELLE 1' 30' führt dem MW1' Strom zu, wodurch für eine Ausgangsspannung V'MW1 von dem MW1' gesorgt wird. Die Ausgangsspannung V'MW1 wird in den optio­ nalen Spannungsverstärker 32', den Komparator 36' und den Minimum­ detektor 37 eingegeben. Die Ausgangsspannung V'AUS des Komparators 36', wie sie in Fig. 4C gezeigt ist, ist eine Angabe der Drehstellung des Impulsgeberrades 10'. Es ist einzusehen, daß alle Spannungen in bezug auf Masse gemessen werden, es sei denn, es ist hierin anders angegeben.
Fig. 4A zeigt die MW1'-Spannung V'MW1, wenn sich das Impulsgeberrad 10' in Uhrzeigersinn dreht. V'MW1 weist eine höchste Spannung HIGH V' auf, wenn MW1' neben einem Zahn 26' liegt, und eine niedrigste Spannung, LOW V', wenn MW1' neben einem Schlitz 28' liegt, wie es zuvor beschrie­ ben wurde, und kann, falls es gewünscht ist, durch einen Spannungsver­ stärker 32' verstärkt werden. Die Verstärkung vergrößert die Spannung der ansteigenden Steigungen 55 und die Spannung der abfallenden Stei­ gungen 56 von V'MW1 und gestattet die Verwendung einer höheren Referenzspannung VREF für den Komparator 36', wodurch die Genauigkeit des MW1' verbessert wird.
Der Einbau des Minimumdetektors ist in der Technik bekannt. Fig. 3A zeigt ein Beispiel des Minimumdetektors 37. Wenn V"MW1 kleiner als LOW V' ist, geht der Ausgang Vc des Komparators 37a auf "low" und spannt die Diode 37b in Durchlaßrichtung vor. Der Kondensator 37c wird sich nun schnell durch die Diode 37b und den Komparator 37a hindurch entladen (wegen einer sehr kleinen Entladungszeitkonstante), bis LOW V' größer als V"MW1 wird. Nun geht der Ausgang Vc des Komparators 37a auf "high" und spannt die Diode 37b in Sperrichtung vor. Der Kondensator 37c wird nun das Laden durch den Widerstand 37d hindurch beginnen. Die Ladezeit (d. h., die RC-Zeitkonstante) ist derart eingestellt, daß sich der Kondensa­ tor 37c sehr langsam im Vergleich mit einem Zahn-Schlitz-Zeittakt auf­ lädt, wodurch im wesentlichen die Spannung des vorhergehenden Ein­ gangs V"MW1 als die gegenwärtige Ausgangsspannung LOW V' gehalten wird. Wenn jedoch ein anschließender Eingang V"MW1 eine niedrigere Spannung als der gegenwärtige Ausgang LOW V' aufweist, ist dann V"MW1 kleiner als LOW V', und der Kondensator 37c wird sich schnell zu dem neuen Wert des Eingangs V"MW1 als der neue Wert des Ausgangs LOW V' entladen.
Der Minimumdetektor 37 detektiert die niedrigste Spannung LOW V', wenn MW1' sich neben einem Schlitz 28' des Impulsgeberrades 10' befin­ det, und diese ist durch die Spannungslinie 54' in Fig. 4A angegeben. Die Spannungslinie 54' ist analog der Offset-Spannung 54 in Fig. 2A. Ein Subtrahieren des Signals des Minimumdetektors LOW V' von V"MW1 ergibt ein MW1'-Signal V'D mit einer Null-Offset-Spannung und einer Spitzenspannung VP, wie es in Fig. 4B gezeigt ist. Das Differenzsignal V'D = V"MW1 - LOW V', das in Fig. 4B gezeigt ist, wird elektronisch im Kom­ parator 36' erzeugt und dann von dem Komparator mit einer geeignet voreingestellten, festgelegten Referenzspannung (d. h., Hysterese) VREF verwendet, um ein binäres Signal V'AUS (das in Fig. 4C gezeigt ist) zu re­ konstruieren, das das Profil des Impulsgeberrades 10' emuliert oder nach­ bildet.
In Fig. 4B ist VREF durch eine Spannungslinie 50' angegeben, die einer Schwellenspannung zum Bestimmen der steigenden Flanken 42' und der fallenden Flanken 44' von V'AUS entspricht, die in Fig. 4C gezeigt sind. Die steigenden Flanken 42' des Sensorausgangssignals V'AUS werden durch Punkte 46' gemäß den ansteigenden Steigungen 55' der Differenzspan­ nung V'D, die die Schwellenspannung 50' überqueren, bestimmt, wohinge­ gen die fallenden Flanken 44' des Sensorausgangssignals V'AUS durch Punkte 48' gemäß den abfallenden Steigungen 56' der Differenzspannung V'D, die die Schwellenspannung 50' überqueren, bestimmt werden, wo­ durch das binäre Sensorausgangssignal V'AUS erzeugt wird, das das Profil des Impulsgeberrades 10' emuliert oder nachbildet.
Es ist einzusehen, daß, während in der vorstehenden detaillierten Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ein Magnetwiderstand (MW) beispielhaft ausgeführt worden ist, andere analoge Sensorelemente, wie Hall-Elemente, angewandt werden können, wobei die Klasse derartige Sensoren umfassend als galvanomag­ netische Elemente bezeichnet wird.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrich­ tung, bei denen ein Einzelelementsensor, vorzugsweise ein Einzelelement- Magnetwiderstandssensor 14' dazu verwendet wird, eine Stellung und Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle aus dem Vorbeitritt einzelner Zahnflanken 12' eines Codierer- oder Impulsgeberrades 10' zu erfassen, und seine Offset-Spannung V'D durch Messen der MW-Spannung V'MW1 über einen Schlitz 28' in dem Impulsgeberrad hinweg bestimmt. Dies wird durch den Einschluß eines Minimumdetektors 37 in den Sensorschalt­ kreis bewerkstelligt. Ein Subtrahieren des Signals des Minimumdetektors von dem MW-Signal ergibt ein MW-Signal mit einem Null-Offset, wobei ein Komparator 36' mit einer geeignet festgelegten Referenz (Hysterese) dazu verwendet wird, das gewünschte Ausgangssignal V'AUS zu erzeugen. Die Genauigkeit des Sensors kann verbessert werden, indem das MW-Signal verstärkt wird, bevor es in den Komparator eingespeist wird. Die Verstär­ kung vergrößert einfach die Steigungen des Signals und gestattet die Verwendung eines höheren Schwellenspannungspegels in dem Kompara­ tor.

Claims (5)

1. Verfahren zum Bestimmen der Stellung eines Impulsgeberrades (10') mit einem galvanomagnetischen Einzelelementsensor (14'), der ein Sensorsignal (V'MW1) in Ansprechen auf vorbestimmte Veränderun­ gen des benachbarten rotierenden Impulsgeberrades (10') erzeugt, mit den Schritten, daß:
ein niedrigster Spannungswert (LOW V') des Sensorsignals de­ tektiert wird,
der niedrigste Spannungswert von dem Sensorsignal subtra­ hiert wird, um ein Null-Offset-Sensorsignal (V'D) bereitzustellen, und
das Null-Offset-Sensorsignal mit einer vorbestimmten Refe­ renzspannung (VREF) verglichen wird, um dadurch ein binäres Aus­ gangssignal (V'AUS) zu erzeugen, das für den Wert des Null-Offset- Sensorsignals relativ zur vorbestimmten Referenzspannung charak­ teristisch ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsignal vor dem Detektionsschritt verstärkt wird.
3. Galvanomagnetische Einzelelementsensoranordnung zum Detektie­ ren der Stellung eines benachbarten rotierenden Gegenstandes mit:
einem einzelnen galvanomagnetischen Element (14'),
einem Vormagnetisierungsmittel (16'), um das einzelne galva­ nomagnetische Element magnetisch auf vorbestimmte magnetische Veränderungen (26', 28') des benachbarten rotierenden Gegenstan­ des (10') empfindlich zu machen,
einem Anschlußmittel (34') zum Anschließen des einzelnen galvanomagnetischen Elements an eine elektrische Energiequelle, um dadurch ein Sensorsignal von dem einzelnen galvanomagneti­ schen Element zu liefern, das auf die magnetischen Veränderungen des benachbarten rotierenden Gegenstandes anspricht,
einem Minimumdetektionsmittel (37), das mit dem einzelnen galvanomagnetischen Element verbunden ist, um eine niedrigste Spannung des Sensorsignals zu detektieren,
einem Referenzsignalmittel (VREF) zum Bereitstellen einer vor­ bestimmten Referenzspannung, und
einem Komparatormittel (36') zum Subtrahieren der niedrigs­ ten Spannung (LOW V') von dem Sensorsignal, um ein Null-Offset- Sensorsignal bereitzustellen, und zum Vergleichen des Null-Offset- Sensorssignals (V'D) mit der vorbestimmten Referenzspannung, um dadurch ein binäres Ausgangssignal zu erzeugen, das für den Wert des Null-Offset-Sensorsignals relativ zur vorbestimmten Referenz­ spannung charakteristisch ist.
4. Galvanomagnetische Einzelelementsensoranordnung nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem einzelnen Element bestehende galvanomagnetische Element ein Magnetwiderstandselement ist.
5. Galvanomagnetische Einzelelementsensoranordnung nach An­ spruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein Verstärkermittel (32') zum Verstärken des Sensorsignals.
DE10030485A 1999-07-01 2000-06-21 Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen der Winkelstellung und Drehzahl eines rotierenden Gegenstandes mittels eines Einzelelementsensors Expired - Fee Related DE10030485C2 (de)

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