DE102005046822A1 - Messvorrichtung zur Messung der Absolutposition mindestens zweier relativ zueinander verschiebbarer oder drehbarer Körper zueinander - Google Patents

Messvorrichtung zur Messung der Absolutposition mindestens zweier relativ zueinander verschiebbarer oder drehbarer Körper zueinander Download PDF

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Abstract

Mit einer Messvorrichtung soll sich die Absolutposition (s) eines verschiebbaren Körpers bestimmen lassen, der einen permanentmagnetischen Encoder (2) mit einer Anzahl von in Messrichtung (r) in ihrer Polung alternierenden magnetischen Segmenten (4) aufweist. Dazu weist eine Messvorrichtung (1) zwei voneinander beabstandete magnetfeldempfindliche Sensorelemente (6) auf, wobei die Länge der Segmente (4) des Encoders (2) in Messrichtung (r) unterschiedlich gewählt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Messung der Absolutposition mindestens zweier relativ zueinander verschiebbarer oder drehbarer Körper zueinander.
  • In der Technik sind verschiedene Möglichkeiten zum berührungslosen Messen von Positionen und Wegen zweier relativ zueinander beweglicher Bauteile bekannt. Diese setzen sich in der Regel aus einem Signalgeber oder Maßstab, der auf einem der Bauteile montiert ist, und einem Sensor oder Lesekopf, der diesen Impulsgeber abtastet und auf dem anderen Bauteil montiert ist, zusammen. Die Abtastung kann beispielsweise über Licht- oder Hochfrequenzsignale, elektrische oder magnetische Felder erfolgen. Als Impulsgeber sind unter anderem Lochscheiben, Zahnräder und magnetische Strukturen bekannt.
  • Beispielsweise können mittels magnetisch codierten Scheiben, Ringen oder flachen Streifen aus magnetisierbarem Material, so genannten Encodern, unter Verwendung von Magnetfeldsensoren Wegunterschiede erfasst werden. Durch die Änderung des Magnetfeldes in Größe oder Richtung, hervorgerufen durch eine relative Verschiebung des Encoders und der Sensorelemente, lässt sich dabei auf Richtung und Größe der Bewegung schließen.
  • Bei der Ausgestaltung derartiger Anwendungen ist es grundsätzlich wünschenswert, signaltechnisch verlässliche und reproduzierbare Messwerte generieren zu können, und andererseits möglichst preisgünstige Lösungen zu realisieren.
  • In der Kraftfahrzeug-Technik werden an derartige Messsysteme zusätzliche Anforderungen gestellt, weil die Anwendungen beispielsweise gegenüber der Beschleunigung und Erschütterungen des Kraftfahrzeuges sowie hohen Temperaturschwankungen unempfindlich sein müssen und allgemein eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit aufweisen sollten. Außerdem besteht meist die Notwendigkeit, dass die Funktionsfähigkeit von Messsystemen auch bei starker Verschmutzung erhalten bleiben soll. Aufgrund dieser Anforderungen haben sich in der Kraftfahrzeugtechnik auf Magnetfeldern basierende Sensoren zum Messen geometrischer Größen als besonders vorteilhaft dargestellt. Insbesondere können sie als Sensoren zum Messen der Raddrehzahl, der Drosselklappenstellung oder des Pedalwegs eingesetzt werden.
  • In der WO 01/51893 ist ein Konzept offenbart, mit dem ein Wegunterschied durch einen linearen Wegsensor erfasst und in Form eines elektrischen Ausgangssignals ausgegeben werden kann. In dieser Schrift sind axial zueinander versetzte, einen stabförmigen Encoder abtastende Sensorelemente beschrieben, die ein zueinander phasenverschobenes Signal erzeugen.
  • Aus DE 10020764 ist eine Anordnung eines magnetischen Encoders bekannt, welcher auf einer Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers montiert ist und, vor Verschleiß -bedingt durch die Reibung der Kolbenstange relativ zur Führungs-/Dichtungseinheit- durch eine Schicht geschützt, sich relativ zu einer in Nähe der Führungs-/Dichtungseinheit befindlichen Sensorelements bewegt, welches die eingeprägte magnetische Codierung abtastet.
  • Allerdings liefert die Schrift keinen Hinweis, wie das angegebene Element Sensor und die Magnetisierung des Encorders unter praxisrelevanten Bedingungen, wie sie beispielsweise im Kraftfahrzeug vorliegen, ausgeführt werden müssen, um eine Position mit nur einem Sensor zu erfassen.
  • Bei den genannten Konzepten ist zum Messen von Bewegungen nur eine Skala notwendig. Insbesondere kann ein streifenweise magnetisierter Encoder oder Maßstab durch einen magnetoresistiven Sensor abgetastet werden, um die Positionsverschiebung eines Bremspedals zu erkennen. Nachteilig an einer derartig konzipierten Messvorrichtung ist jedoch, dass sich ein Absolutwert der Position des verschiebbaren Körpers nur mit erheblichem Einwand insbesondere unter Verwendung mehrerer Encoder oder dergleichen ermitteln lässt.
  • Aus der EP 1 157 256 B1 ist hingegen ein System bekannt, mit dem unter gewissen, einschränkenden Voraussetzungen eine Absolutpositionsmessung ermöglicht werden soll. Dazu ist in diesem System ein magnetisierter Maßstab oder Encoder vorgesehen, der schraubenartig magnetisiert ist, so dass in Längsrichtung des Encoders gesehen der Winkel der Magnetisierungsrichtung ortsabhängig stetig und kontinuierlich quadratisch mit der Ortskoordinate zunimmt.
  • Gerade im Hinblick auf die gewünschte Zuverlässigkeit und die für die Genauigkeit der Messergebnisse erforderliche Präzision bei der Einstellung Magnetisierung ist die Herstellung derartiger Systeme aber insbesondere im Hinblick auf den Materialbedarf vergleichsweise aufwendig. Bei der genannten Meßanordnung ist außerdem eine präzise Führung der gegeneinander bewegten Teile erforderlich.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung der oben beschriebenen Art anzugeben, mit der sich bei besonders gering gehaltenem Herstellungsaufwand die Absolutposition eines verschiebbaren Körpers zuverlässig ermitteln lässt. Weiterhin soll ein Verfahren zur Ermittlung der Absolutposition angegeben werden.
  • Bezüglich der Messvorrichtung wird diese Aufgabe gelöst, indem die Position eines verschiebbaren Körpers über mindestens zwei voneinander beabstandete magnetfeldempfindliche Sensorelemente ermittelt wird, wobei der verschiebbare Körper einen permanentmagnetischen Encoder mit einer Anzahl von in Messrichtung in ihrer Polung alternierenden magnetischen Segmenten aufweist, wobei die Länge der Segmente in Verschiebungsrichtung unterschiedlich ist.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sich die Bestimmung einer Absolutposition mit einer oben beschriebenen Sensoranordnung insbesondere dann erreichen lässt, wenn auf der signalgebenden Seite der Informationsübertragung ein Maßstab angeordnet ist, aus dem sich die Position des verschiebbaren Körpers auf der signalempfangenden Seite ableiten bzw. generieren lässt. Eine eindeutige Positionszuordnung über den magnetisierten Encoder ist dabei erreichbar, indem dessen Magnetisierungseigenschaften geeignet gewählt sind. Um den Herstellungsaufwand dabei aber dennoch gering halten zu können, sollten die Erfordernisse hinsichtlich der in den Maßstab einzuprägenden Magnetisierung begrenzt gehalten werden, so dass insbesondere eine segmentweise Ausgestaltung des Encoders beibehalten werden sollte.
  • Um dennoch auch bei dieser Bauweise den gewünschten Rückschluss auf eine Absolutposition zuzulassen, sollten sich die magnetisierten Segmente des Encoders voneinander in Messrichtung in ihrer Länge unterscheiden, so dass die Winkeldifferenz zwischen den von zwei zueinander beabstandet angeordneten magnetfeldempfindlichen Sensorelementen erfassten Magnetfeldrichtungen in eindeutiger Weise von den individuellen Segmenten des Encoders abhängt und sich somit die Position des verschiebbaren Körpers herleiten lässt. Der Längenunterschied magnetisierter Segmente kann dabei durch die Phasenbeziehung, den Frequenzunterschied oder den Amplitudenunterschied ermittelt werden, wobei die ermittelte Länge zur Identifikation des jeweiligen individuellen Segmentes und damit über dessen Positionierung im Encoder zur Ermittlung der Absolutposition herangezogen werden kann.
  • Die Erzeugung eines zur Position des jeweiligen Körpers proportionalen Signalwerts ist dabei auf besonders einfache Weise möglich, indem die Länge der Segmente des Encoders in Messrichtung vorteilhafterweise von Segment zu Segment derart zunimmt, dass die von den beabstandet zueinander angeordneten Sensorelementen erfasste Winkeldifferenz über die Länge des Encoders gesehen proportional mit dieser zunimmt. Insbesondere bei vergleichsweise kleinen Positionswerten kann die Länge von Segment zu Segment um einen vorgegebenen konstanten Betrag zu- oder abnehmen.
  • Bei einer derartigen linearen Vergrößerung des über den Encoder erzeugten Differenzsignals lassen sich durch geeignete mathematische Verknüpfung der elektrischen Sensorsignale, insbesondere durch Differenzbildung der Signale aus den einzelnen Sensorelementen, stückweise geradlinige Kennlinien der einzelnen Segmente und aus diesen besonders günstig eine der Absolutposition proportionale Information gewinnen. Die Kennlinien einzelner Segmente weisen dabei bis zur jeweiligen Segmentlänge λ/2 eine weitestgehend konstante Steigung auf.
  • Damit die Bestimmung der Position entlang der Hauptbewegungsrichtung des verschiebbaren Körpers von einer Bewegung um diese Hauptbewegungsrichtung unabhängig ist, ist der Encoder zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch ausgeführt, wobei auf seinem Umfang rotationssymetrische Magnetfelder aufgebracht sind. Dadurch wird gewährleistet, dass sich das Magnetfeld des Encoders bei einer Bewegung des Encoders mit dem verschiebbaren Körper um die Hauptbewegungsachse des Encoders, die aufgrund der individuellen Anforderung vorhanden sein kann, nicht ändert. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Encoders ist besonders die zuverlässige Funktionsfähigkeit des Systems sichergestellt, ohne dass beim Einbau des Encoders auf dessen genaue Ausrichtung oder Justierung geachtet werden müßte.
  • Für eine hohe Zuverlässigkeit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen weist der Encoder vorzugsweise in Kunststoff eingebettetes Magnetmaterial auf. Dieses kann durch einen Pressvorgang oder auch durch Spritzguss hergestellt werden, wobei insbesondere Ferrit- oder auch Neodym-Eisen-Bor (NdFeB)- Materialien verwendet werden können. Bei der Herstellung wird das Material bevorzugt streifenweise mit in Messrichtung alternierender Polung magnetisiert.
  • Zur Messung der Magnetfelder des magnetisierten Encoders weist das jeweilige Sensorelement vorzugsweise eine Anzahl von Sensoren auf, deren Funktion vorteilhafterweise auf dem anisotropmagnetoresistiven, dem giantmagnetoresistiven oder dem Hall-Effekt basiert. Dabei können für eine hohe Auflösung magnetoresistive Widerstandsschichten mäanderförmig auf einem Siliziumträger aufgebracht sein.
  • Für eine einfache und genaue Ermittlung der Absolutposition des bewegbaren Körpers anhand einer Anzahl von Sensorelementsignalen wird vorzugsweise ein zur Position des verschiebbaren Körpers proportionales Ausgangssignal berechnet. Hierfür weist die Messvorrichtung vorteilhafterweise eine Auswerteeinheit auf, über die die Berechnung ausführbar ist. Als Sensorelementsignale werden vorteilhafterweise Amplituden, Frequenzen- oder Phasensignale ausgewertet.
  • Um ein zur Position des verschiebbaren Körper proportionales Signal zu generieren, sind eine Anzahl von Messbrücken eines Sensorelementes zweckmäßigerweise in einem Winkel von 45° zueinander angeordnet. Bei der Verwendung zweier Wheatstone-Messbrücken, die um 45° zueinander gedreht und bezüglich des verschiebbaren Körpers bzw. des Encoders an der gleichen Position angeordnet sind, lässt sich mit diesen ein sich entsprechendes sinusförmiges und cosinusförmiges elektrisches Ausgangssignal generieren.
  • Mit einer Kombination dieser Signale kann ein zur Position des verschiebbaren Körpers proportionales Ausgangssignal be rechnet werden, indem hierfür zweckmäßigerweise eine Arcustangensfunktion verwendet wird.
  • Vorteilhafterweise werden bei der Berechnung des Ausgangssignals Sensorelemente verwendet, die jeweils segmentweise ein über die Länge des jeweiligen Segments stückweise linear ansteigendes Winkelsignal erzeugen. Dies ist beispielsweise erreichbar durch Verwendung von Sensorelementen der genannten Art, bei denen um 45° zueinander verdrehte Messaufnehmer zum Einsatz kommen. Diese erzeugen einerseits ein Signal proportional zum Sinus des Feldvektorwinkels und andererseits ein Signal proportional zum Cosinus des Feldvektorwinkels. Aus dem Verhältnis dieser Signale und einer anschließenden Anwendung der Arcustangensfunktion kann somit das gewünschte, stückweise über die Länge des jeweiligen Segments linear ansteigende Winkelsignal erzeugt werden.
  • Durch die entlang der Längsrichtung des Encoders monoton zu- oder abnehmende Länge der einzelnen Segmente ist dabei gewährleistet, dass die Differenz zwischen den von zwei beabstandet zueinander angeordneten Sensorelementen der genannten Art erzeugten Winkelsignalen eindeutig mit der Positionierung der Sensorelemente relativ zum Encoder korreliert. Vorteilhafterweise wird daher die zu ermittelnde Position anhand der Differenz der von zwei Sensorelementen erzeugten Winkelsignale ermittelt.
  • Die genannte Differenz kann dabei direkt zur Ermittlung der Position in der Art einer Absolutpositionsmessung herangezogen werden. Alternativ kann in vorteilhafter Weiterbildung die Positionsbestimmung aber auch in der Art einer zweistufigen Ausgestaltung vorgenommen werden, bei der in einem ersten Schritt zunächst in der Art einer Grobermittlung das aktuell von den Sensorelementen erfasste Segment bestimmt wird, wobei in einem zweiten Schritt in der Art einer Feinmessung die Positionierung des jeweiligen Sensorelements bezüglich des identifizierten Segments erfolgt. Dazu wird zweckmäßigerweise in einem ersten Auswertungsschritt die Differenz der Winkelsignale dazu herangezogen, das jeweilige Segment zu identifizieren, wobei in einem zweiten Auswertungsschritt das Winkelsignal eines der Sensorelemente dazu herangezogen wird, die Position in Relation zu dem jeweiligen Segment zu bestimmen.
  • Vorteilhafterweise kommt das Konzept der Nutzung eines Encoders mit in Verschiebungsrichtung unterschiedlich lang bemessenen magnetisierten Segmenten in einem Kraftfahrzeug-Sensor zum Einsatz, insbesondere als:
    • • Pedalwegsensor
    • • Speicherwegsensor in hydraulischen oder pneumatischen Speichern
    • • Stoßdämpferhöhensensor
    • • Boosterwegsensor zur Messung der Stellung des Bremskraftverstärkers
    • • Bremsbelagsverschleißanzeige
    • • Füllstandsbestimmung in Flüssigkeitstanks
    • • Positionssensor im Schiebedach
    • • Positionssensor im Cabrioverdeck
    • • Positionssensor für Fensterheber
    • • Scheinwerferposition
    • • Ermittlung der Sitzposition
    • • Lenkwinkelsensor
    • • Sensor zur Ermittlung der Kurbelwellenposition
    • • Drosselklappensensor
    • • Sensor zur Ermittlung der Ventilposition im Motor
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass mit der beschriebenen Messvorrichtung berührungslos eine Absolutposition gemessen werden kann. Der dabei erhaltene Meßwert steht auch nach abgeschalteter Elektronik und anschließendem Wiedereinschalten unmittelbar wieder zur Verfügung, ohne dass ein externer Startwert oder eine zwischenzeitliche Abspeicherung erforderlich wären. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine Kalibrierung der Messvorrichtung durch-geführt werden muss, und Komponenten der Messvorrichtung ohne eine erneute Kalibrierung bei Verschleiß ausgetauscht werden können. Die Meßvorrichtung ist dabei insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug unter den dafür relevanten Randbedingungen wie Korrosion, Verschmutzung, extreme Temperaturschwankungen bei hoher Genauigkeit und Auflösung geeignet.
  • Mit der Erfindung besteht weiterhin die Möglichkeit, zusätzliche Messgrößen wie die Bewegungsgeschwindigkeit, die Beschleunigung und die Bewegungsrichtung zu berechnen.
  • Die beschriebene Messvorrichtung weist außerdem eine sehr hohe Auflösung und Genauigkeit auf. Durch Quantisieren der einzelnen Sensorsignale lässt sich zudem auch noch eine Inkrementerfassung realisieren, bei der unter Rückgriff auf eine einmal festgestellte Absolutposition anschließend noch die weiterhin eintretenden Verschiebungen in der Art einer Nachverfolgung ermittelt oder überwacht werden.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 schematisch eine Messvorrichtung zur Positionsbestimmung eines verschiebbaren Körpers,
  • 2 schematisch den Magnetfeldverlauf eines magnetischen Encoders und die Sensoranordnung der Messvorrichtung nach 1, und
  • 3 den Verlauf von Sensorelementsignalen und dem Ausgangssignal A der Messvorrichtung nach 1.
  • Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch eine Messvorrichtung 1 zur Positionsbestimmung eines verschiebbaren Körpers dargestellt. Im Ausführungsbeispiel ist der Körper nicht näher konkretisiert. Als Anwendung sind vielfältige Möglichkeiten, wie beispielsweise die Messung eines Pedalwegs, eines Speicherweges in hydraulischen oder pneumatischen Speichern, eines Stoßdämpfers, eines Boosterweges, einer Bremsbelagdicke, eines Füllstandes in Flüssigkeitstanks, der Position eines Schiebedachs oder Cabrioverdecks, die Messung zur Ermittlung einer Drosselklappenstellung oder aber andere Möglichkeiten denkbar. Dabei sind mögliche Anwendungen nicht auf den Kraftfahrzeugbereich beschränkt, jedoch besonders bevorzugt für diesen geeignet. Prinzipiell kann mit der Messvorrichtung 1 die Absolutposition s sämtlicher Körper berührungslos gemessen werden, die sich längs einer Strecke oder aber auch eines Bogens bewegen oder verschieben lassen.
  • Für die Encodierung der Position s eines derartigen verschiebbaren Körpers ist dieser mit einem magnetischen En coder 2 versehen, der in 1 schematisch dargestellt ist. Dieser Encoder 2 ist fest mit dem verschiebbaren Körper verbunden und bewegt sich mit diesem. Der Encoder 2 ist im Ausführungsbeispiel aus gespritztem kunststoffgebundenem Neodym-Eisen-Bor ausgeführt und weist in Messrichtung r des Körpers permanentmagnetische in ihrer Polung alternierende Segmente 4 auf. Um über das Magnetfeld der Segmente 4 des Encoders 2 die Absolutposition s des verschiebbaren Körpers messen zu können, weisen die Segmente 4 in Messrichtung r eine zunehmende Länge auf. Die Längenzunahme ist dabei derart gewählt, dass dass die von den beabstandet zueinander angeordneten Sensorelementen erfasste Winkeldifferenz über die Länge des Encoders gesehen proportional mit dieser zunimmt.
  • Der Encoder 2 ist im Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch ausgeführt, so dass eine Drehung um diese Längsachse, die in Messrichtung r verläuft, das Magnetfeld nicht beeinflusst.
  • Zur Messung des Magnetfeldes der Segmente 4 sind am Encoder 2 zwei Sensorelemente 6 angeordnet, aus denen über eine Auswerteeinheit 8 ein zur Position s des Encoders 2 und damit des Körpers proportionales elektrisches Ausgangssignal A berechnet wird. Die Sensorelemente 6 sind dabei in einem konstanten Abstand as zueinander und bezüglich des Encoders 2 berührungslos positioniert. Dem Encoder 2 ist dabei segmentweise eine für jedes Segment 4 konstante, zwischen benachbarten Segmenten 4 alternierende Magnetisierung eingeprägt. Das durch diese Magnetisierung erzeugte Magnetfeld erzeugt bei festem Sensorabstand positionsabhängig einen von den Sensorelementen 6 erfassbaren, steigenden Differenzwinkel.
  • Wie in 2 schematisch dargestellt ist, weisen die beiden Sensorelemente 6 jeweils zwei Wheatstone-Messbrücken 10 auf, die jeweils übereinander und um 45° zueinander verdreht angeordnet sind. Als Sensor ist in jede Wheatstone-Messbrücke 10 jeweils ein anisotroper magnetoresistiver Widerstand (AMR) geschaltet. Wegen der 45°-Verdrehung generieren die beiden Wheatstone-Messbrücken 10 eines Sensorelementes 6 bei der Verschiebung des Encoders 2 jeweils ein sinusförmiges und ein cosinusförmiges Ausgangssignal. Mit diesen beiden Signalen wird über die Steuereinheit 8 für jedes Sensorelement 6 mit einer Arcustangenfunktion eine innerhalb einer Pollänge geradlinige Kennlinie φ1 und φ2 erzeugt, die in 3 dargestellt sind. Aus einem Vergleich dieser Kennlinien φ1 und φ2 wird über eine Differenzbildung ein zur Position s des verschiebbaren Körpers proportionales Ausgangssignal A berechnet. Die Sprünge der Funktionen, die bei den Segmentwechseln, also bei den Pollängen von jeweils λ/2, auftreten, können hierbei als Indexmarke genutzt werden, so dass sich die Differenz von φ2 – φ1 durch eine entsprechende Interpolation um die Sprünge bereinigen lässt.
  • Das sich ergebende Ausgangssignal A = (φ2 – φ1)bereinigt ist ebenfalls in 3 dargestellt. Dieses entspricht der Absolutposition.
  • Alternativ kann die erfasste Winkeldifferenz auch genutzt werden, um in einem ersten Auswertungsschritt das jeweils aktive Segment 4 zu identifizieren und somit eine Grobbestimmung der Position s vorzunehmen. Die anschließende Feinbestimmung der Position s kann dann anhand der Kennlinie eines der Sensorelemente 6 erfolgen.
  • Das dargestellte Meßprinzip ist nicht auf eine streng monotone Ortskennlinie angewiesen und kann insbesondere auch in ausgewählten Teilbereichen des Encoders in der Art einer selektiven Fokussierung besonders ausgeprägt sein, indem vorzugsweise in diesen Teilbereichen die vorgesehene Segmentierung mit positionsabhängig zunehmender Segmentlänge gewählt ist.
    • 1
    Messvorrichtung
    2
    Encoder
    4
    Segment
    6
    Sensorelement
    8
    Auswerteeinheit
    10
    Wheatstone-Messbrücke
    r
    Messrichtung
    s
    Position
    as
    Abstand
    A
    Ausgangssignal

Claims (11)

  1. Messvorrichtung (1) zur Messung der Absolutposition (s) mindestens zweier relativ zueinander verschiebbarer oder drehbarer Körper zueinander, bei der ein erster Körper einen permanentmagnetischen Encoder (2) mit einer Anzahl von in Messrichtung (r) in ihrer Polung alternierenden magnetischen Segmenten (4) und ein zweiter Körper mindestens zwei voneinander beabstandete magnetfeldempfindliche Sensorelemente (6) aufweist, wobei die Länge der Segmente (4) in Messrichtung (r) unterschiedlich ist.
  2. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Länge der Segmente (4) des Encoders (2) in Messrichtung (r) von Segment (4) zu Segment (4) monoton oder streng monoton zu- oder abnimmt.
  3. Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der der Encoder (2) rotationssymmetrisch ausgeführt ist.
  4. Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Encoder (2) in Kunststoff eingebettetes Magnetmaterial aufweist.
  5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Sensorelement (6) jeweils eine Anzahl von Sensoren aufweist, deren Funktion auf dem anisotropmagnetoresistiven, dem giantmagnetoresistiven oder dem Hall-Effekt basiert.
  6. Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der eine Anzahl von Messbrücken eines Sensorelementes (6) in einem Winkel von 45° zueinander angeordnet sind.
  7. Verfahren zur Bestimmung der Position (s) eines verschiebbaren Körpers unter Verwendung einer Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei aus einer Anzahl von Sensorelementsignalen mittels einer Auswerteeinheit (8) ein der Position (s) des verschiebbaren Körpers proportionales Ausgangssignal (A) berechnet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem als Sensorelementsignale Amplituden-, Frequenzen- oder Phasensignale ausgewertet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem von jedem Sensorelement (6) jeweils segmentweise ein über die Länge des jeweiligen Segments (4) stückweise linear ansteigendes Winkelsignal erzeugt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Position (s) anhand der Differenz der von zwei Sensorelementen (6) erzeugten Winkelsignale ermittelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem in einem ersten Auswertungsschritt die Differenz der Winkelsignale dazu herangezogen wird, das jeweilige Segment (4) zu identifizieren, wobei in einem zweiten Auswertungsschritt das Winkelsignal eines der Sensorelemente (6) dazu herangezogen wird, die Position (s) in Relation zu dem jeweiligen Segment (4) zu bestimmen.
DE102005046822A 2004-09-30 2005-09-29 Messvorrichtung zur Messung der Absolutposition mindestens zweier relativ zueinander verschiebbarer oder drehbarer Körper zueinander Ceased DE102005046822A1 (de)

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