DE102007024866A1 - Inductive magnetic sensor with lens - Google Patents

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Thomas Ullmann
Ines Huether
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen induktiven Magnetsensor mit einem Joch, einer Spule, einem Permanentmagneten, der eine erste und eine zweite Polfläche aufweist, und einer Stirnfläche, wobei das Joch mit der Spule, mit der ersten Polfläche des Permanentmagneten und mit der Stirnfläche in magnetischem Kontakt steht. Der Magnetsensor umfasst ferner einen Streukörper, der mit der zweiten Polfläche des Permanentmagneten in magnetischem Kontakt steht. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Streukörpers in einem induktiven Magnetsensor, wobei das Magnetfeld eines Permanentmagneten im Wesentlichen durch den Streukörper hindurch geführt wird.The invention relates to an inductive magnetic sensor having a yoke, a coil, a permanent magnet having a first and a second pole face, and an end face, wherein the yoke is in magnetic contact with the coil, with the first pole face of the permanent magnet and with the end face , The magnetic sensor further comprises a scattering body, which is in magnetic contact with the second pole face of the permanent magnet. The invention further relates to the use of a scattering body in an inductive magnetic sensor, wherein the magnetic field of a permanent magnet is guided substantially through the scattering body.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem induktiven Sensor zur Drehzahlmessung.The The invention is based on an inductive sensor for speed measurement.

In induktiven Sensoren gemäß dem Stand der Technik wird mittels eines Stabmagnets ein Feld erzeugt, das über einen weichmagnetischen Polstift zunächst geführt und an einer Stirnfläche des Polstifts austritt. Den Polstift umgreift eine Spule, so dass Änderungen des magnetischen Flusses innerhalb des Polstifts zu einer Induktionsspannung in der Spule führen.In Inductive sensors according to the prior Technique is generated by means of a bar magnet, a field that has a soft magnetic pole pin first guided and on a face of the pole pin exits. The pole pin engages around a coil, making changes of the magnetic flux within the pole pin to an induction voltage in the coil.

Das vom Permanentmagneten erzeugte Feld wird, ausgehend von der Stirnfläche, über den freien Raum zurück zum entsprechenden Pol des Permanentmagneten geführt, so dass das Einbringen eines weichmagnetischen Materials, insbesondere in dem Raum direkt vor der Stirnfläche, zu einer veränderten Rückführung des Magnetfelds führt, wodurch der magnetische Fluss in dem Polstift verändert wird.The field generated by the permanent magnet is, starting from the end face, over the free Room back guided to the corresponding pole of the permanent magnet, so that the introduction a soft magnetic material, especially in the room directly in front of the face, to an altered one Return of the Magnetic field leads, whereby the magnetic flux in the pole pin is changed.

Somit kann die Bewegung eines Geberrads, das mehrere Weicheisenzähne aufweist, durch Änderungen des Streufelds, der damit verbundenen Änderungen des magnetischen Rückschlusses und der damit verknüpften Induktionsspannung erfasst werden.Consequently can the movement of a donor wheel, which has several soft iron teeth, through changes of the stray field, the associated changes of the magnetic field yoke and its associated Induction voltage can be detected.

Gemäß dem Stand der Technik werden Magnete aus AlNiCo mit großen Längsabmessungen verwendet. Dies führt jedoch zu Sensoren mit einer großen Länge und großem Volumen und somit zu einer großen Menge an erforderlichem magnetischen Material.According to the state The technology uses AlNiCo magnets with large longitudinal dimensions. This leads however to sensors with a big one Length and great Volume and thus a big one Amount of required magnetic material.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Bauteilgröße zu verringern und den Aufwand an magnetischem Material zu verringern, ohne die Empfindlichkeit des Sensors zu beeinträchtigen.It It is therefore an object of the invention to reduce the component size and to reduce the burden of magnetic material without the Sensitivity of the sensor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße induktive Sensor erfordert einen deutlich geringeren Aufwand an Magnetmaterial und erlaubt gleichzeitig eine deutlich verringerte Baugröße. Erfindungsgemäß wird ein kleiner Magnet mit hoher Koerzitivfeldstärke verwendet, beispielsweise ein Seltenerdmagnet, vorzugsweise aus NdFeB, der mit einem Streukörper, der auch Streuscheibe genannt wird, kombiniert wird. Der Streukörper, der an dem Ende des Permanentmagneten angebracht ist, das dem Stirnende des Jochs entgegengesetzt ist, streut das vom Permanentmagneten erzeugte magnetische Feld in den Freiraum, wodurch sich eine hohe Empfindlichkeit des induktiven Magnetsensors für sich im Freiraum bewegende weichmagnetische Stoffe ergibt. Die Empfindlichkeit und der Störabstand des Sensors, die bzw. der von der räumlichen Anordnung des Streufelds abhängt, wird durch diese Maßnahme deutlich erhöht.Of the inductive according to the invention Sensor requires a significantly lower cost of magnetic material while allowing a significantly reduced size. According to the invention is a small magnet used with high coercive force, for example a rare earth magnet, preferably of NdFeB, with a scattering body, the also known as diffuser is combined. The scattering body, the attached to the end of the permanent magnet, which is the front end the yoke is opposite, scatters from the permanent magnet generated magnetic field in the free space, resulting in a high Sensitivity of the inductive magnetic sensor moving in free space soft magnetic substances results. The sensitivity and the signal to noise ratio of the sensor, the or of the spatial arrangement of the stray field depends is through this measure clearly increased.

Gemäß dem der Erfindung zugrunde liegenden Konzept wird das Streufeld aufgeweitet und der direkte magnetische Rückschluss zwischen Magnetpol und Stirnfläche verringert, indem als Streuelement, das die Streuung des Magnetfeldes in den Raum vorsieht, ein Streukörper an einem Pol des Magneten verwendet wird.According to the Invention underlying concept, the stray field is widened and the direct magnetic inference between magnetic pole and face diminished by, as a scattering element, the scattering of the magnetic field Into space, a scattering body is used at one pole of the magnet.

Da bislang nur AlNiCo als Material verwendet wurde, das aufgrund der relativ geringen Koerzitivfeldstärke als langer Stabmagnet ausgebildet war, war insbesondere aufgrund des großen Abstands zwischen der Stirnfläche und dem entgegengesetzten Magnetpol und der damit einhergehenden breiten Raumstreuung nicht notwendig, Maßnahmen zur zusätzlichen Streuung zur treffen.There So far, only AlNiCo has been used as the material due to the relatively low coercivity was designed as a long bar magnet was due in particular of the big one Distance between the face and the opposite magnetic pole and the associated broad spatial dispersion not necessary, measures to additional Scattering to meet.

Die Streuscheibe bzw. der Streukörper übernimmt die Funktion des großen Abstands zwischen der Sensor-Stirnfläche und dem entgegengesetzten Permanentmagnetpol, die im Stand der Technik zu einer entsprechenden Feldverteilung im Freiraum und somit zu einer geeigneten Empfindlichkeit des Magnetsensors führt. Dies erlaubt den Einsatz sehr kompakter Permanentmagnete. Diese bilden jedoch aufgrund ihrer kleinen Abmessungen, insbesondere aufgrund des geringen Abstands zwischen Stirnfläche und entgegengesetztem Magnetpol, für sich genommen einen starken direkten magnetischen Rückschluss und sehen nur eine geringe Raumstreuung vor. Zusätzlich bietet das Streuelement eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Empfindlichkeit und den Störabstand des Magnetsensors durch Aufweiten und Streuen des Magnetfelds in den Raum deutlich zu erhöhen. Das Streuelement unterbindet folglich einen stärkeren direkten Feldrückschluss zwischen Stirnfläche und entgegengesetztem Magnetpol, so dass ein deutlich höherer Anteil des Magnetfeldes zur Detektion von Änderungen im Freiraum, insbesondere vor der Stirnfläche, zur Verfügung steht.The Diffuser or the scatterer takes over the function of the big one Distance between the sensor face and the opposite permanent magnet pole, in the prior art for a corresponding field distribution in the free space and thus to a suitable sensitivity of the magnetic sensor leads. This allows the use of very compact permanent magnets. These However, due to their small size, especially due to the small distance between the end face and the opposite magnetic pole, for themselves taken a strong direct magnetic inference and only see one low space spread before. additionally the diffuser provides a simple and cost effective way the sensitivity and the signal to noise ratio of the magnetic sensor by expanding and scattering the magnetic field in to increase the space significantly. The scattering element thus prevents a stronger direct field inference between face and opposite magnetic pole, so that a much higher proportion the magnetic field for detecting changes in the free space, in particular in front of the face, to disposal stands.

Der erfindungsgemäße Magnetsensor umfasst einen Permanentmagneten, der als Quelle des magnetischen Felds dient. Ein Pol des Permanentmagneten, vorzugsweise ein sich in Längsrichtung erstreckender und in Längsrichtung vormagnetisierter Stabmagnet, schließt sich an ein Joch mit weichmagnetischen Eigenschaften an. Während der Permanentmagnet vorzugsweise aus ferro- oder ferrimagnetischen Materialien hergestellt ist, die eine hohe Koerzitivfeldstärke aufweisen, ist das Joch, das auch als Polkern oder Polstift bezeichnet wird, aus einem weichmagnetischen Material hergestellt, das heißt, einem Material mit einer hohen magnetischen Suszebilität und geringer Koerzitivfeldstärke. Insbesondere sind hierzu ferro- oder ferrimagnetische Werkstoffe geeignet, die eine geringe Koerzitivfeldstärke bzw. eine geringe permanente Induktion aufweisen. Ferner hat das Joch vorzugsweise eine Sättigungsfeldstärke, die über der Koerzitivfeldstärke des Feldmagneten liegt, um auch bei hohen Feldstärken eine gute magnetische Führung zu ermöglichen.The magnetic sensor according to the invention comprises a permanent magnet, which serves as a source of the magnetic field. One pole of the permanent magnet, preferably a longitudinally extending and longitudinally biased bar magnet, adjoins a yoke having soft magnetic properties. While the permanent magnet is preferably made of ferromagnetic or ferrimagnetic materials having a high coercive force, the yoke, which is also referred to as a pole core or pole pin, is made of a soft magnetic material, that is, a material with high magnetic susceptibility and low coercivity. In particular, ferromagnetic or ferrimagnetic materials are suitable for this purpose, which have a low coercive force or a low permanent induction. Furthermore, the yoke preferably has a saturation field strength which is above the coercive field strength of the field magnet in order to enable good magnetic guidance even at high field strengths.

Die Stirnfläche des Jochs, das dem Permanentmagneten entgegengesetzt ist, ist die empfindlichste Stelle des Sensors und hat vorzugsweise eine geringe Oberfläche, um auch kleinere weichmagnetische Elemente, die an der Stirnfläche vorbeigeführt werden, zu trennen. Ebenso wie das Joch ist auch der Streukörper aus weichmagnetischem Stoff mit geringer Koerzitivfeldstärke und einer hohen magnetischen Suszebilität ausgebildet. Vorzugsweise ist der Streukörper aus Reineisen oder aus niedrig legiertem Stahl ausgebildet. Alternativ können polykristalline Metalle, metallische Gläser und/oder Ferrit-Keramiken als weichmagnetische Werkstoffe verwendet werden. Die Proportionen des Jochs können derart ausgestaltet sein, dass das vom Permanentmagneten ausgehende magnetische Feld von dem Joch gebündelt wird und an keiner Stelle des Jochs eine Feldstärke auftritt, die über der Sättigung des Materials des Jochs liegt. Insbesondere ist die Länge des Jochs maximal zweimal oder dreimal so groß wie der Durchmesser des Jochs an der Stelle, die dem Permanentmagneten am nächsten liegt.The face of the yoke, which is opposite to the permanent magnet, is the most sensitive point of the sensor and preferably has a low Surface, around smaller soft magnetic elements, which are led past the face, to separate. Just like the yoke is also the scattering body soft magnetic material with low coercive force and a high magnetic Suszebilität trained. Preferably is the scatterer made of pure iron or low alloy steel. alternative can polycrystalline metals, metallic glasses and / or ferrite ceramics be used as soft magnetic materials. The proportions of the yoke can be like this be configured that the outgoing from the permanent magnet magnetic Field bundled by the yoke and no field strength occurs at any point of the yoke, which exceeds the saturation the material of the yoke is located. In particular, the length of the Yoke maximally twice or three times as large as the diameter of the yoke at the location closest to the permanent magnet.

Der Permanentmagnet weist vorzugsweise eine erste Polfläche auf, die einem ersten Magnetpol entspricht, und die direkt an das Joch angrenzt oder über mindestens ein Weicheisenstück, beispielsweise ein weichmagnetisches Adapterstück, an das Joch angrenzt. Der Permanentmagnet weist ferner eine zweite Polfläche auf, die einem zweiten, dem ersten Magnetpol entgegengesetzten Magnetpol entspricht, die, ebenfalls direkt oder über mindestens ein Weicheisenstück, beispielsweise ein weichmagnetisches Adapterstück, an den Streukörper angrenzt. Das Joch weist vorzugsweise ein erstes Ende auf, an dem die Stirnfläche angeordnet ist, oder das indirekt über ein weichmagnetisches Verbindungsstück an die Stirnfläche anstößt, und weist ferner ein zweites Ende auf, das ebenfalls direkt oder indirekt (d. h. über ein weichmagnetisches Verbindungsstück) an die erste Polfläche des Permanentmagneten anstößt. Erfindungsgemäß stößt an dem Ende des Streukörpers, das von dem Permanentmagneten weg gerichtet ist, kein Weicheisenstück mehr an, sondern unmagnetische Werkstoffe wie Kunststoff oder auch Luft, um zu erreichen, dass der Streukörper das Magnetfeld des Permanentmagneten in den Freiraum hineinstreut.Of the Permanent magnet preferably has a first pole face, which corresponds to a first magnetic pole, and directly to the yoke adjoins or over at least one soft iron piece, For example, a soft magnetic adapter piece, adjacent to the yoke. Of the Permanent magnet also has a second pole face, which is a second, corresponding to the first magnetic pole opposite magnetic pole, which, also directly or via at least one soft iron piece, For example, a soft magnetic adapter piece, adjacent to the scattering body. The Yoke preferably has a first end on which the end face is arranged is, or indirectly a soft magnetic connector abuts the end face, and also has a second end, also directly or indirectly (ie over one soft magnetic connector) to the first pole surface of the permanent magnet abuts. According to the invention abuts the End of the scatterer, which is directed away from the permanent magnet, no soft iron piece more but non-magnetic materials such as plastic or even air, to achieve that of the scattering body the magnetic field of the permanent magnet is scattered into the free space.

Der magnetische Kreis des Magnetfeldes, das vom Permanentmagneten ausgeht, wird somit über das Joch, über ein Geberrad, über den Freiraum zurück über den Streukörper oder in umgekehrter Richtung geschlossen. Die Verbindungsstücke zwischen Streukörper und Permanentmagnet, zwischen Permanentmagnet und Joch und zwischen Joch und Polfläche können als direkt aneinander stoßende Stirnflächen der jeweiligen Komponenten ausgebildet sein, oder über weichmagnetische Verbindungsstücke. Insbesondere kann die Stirnfläche des Jochs als eine einteilig mit dem Joch ausgeführte Oberfläche entlang einer Radialebene des Jochs, die senkrecht zu einer Längsachse des Jochs verläuft, ausgebildet sein.Of the magnetic circle of the magnetic field emanating from the permanent magnet, is thus over the yoke, over a donor wheel, over the clearance back over the diffuser or closed in the opposite direction. The connectors between diffuser and permanent magnet, between permanent magnet and yoke and between Yoke and pole surface can as directly abutting faces of the be formed respective components, or via soft magnetic connectors. Especially can the frontal area of the yoke as an integral surface with the yoke along a radial plane of the yoke, which is perpendicular to a longitudinal axis of the yoke formed be.

Vorzugsweise ist das Joch mit der Spule umwickelt. Daher umgreift die Spule das Joch und die Windungen, welche die Spule bilden, verlaufen entlang der tangentialen Umlauffläche des Jochs. Das Volumen, das die Spule in ihrem Inneren umgreift, ist vorzugsweise teilweise oder vollständig mit dem Joch ausgefüllt, so dass eine zeitliche Änderung des magnetischen Flusses in dem Joch gemäß dem Induktionsgesetz eine Spannung in der Spule erzeugt, die proportional zur zeitlichen Ableitung des magnetischen Flusses und proportional zur Anzahl der Windungen der Spule ist. Aufgrund von Änderungen in der magnetischen Rückführung des Magnetfeldes des Permanentmagneten, insbesondere in der Nähe der Stirnfläche, können somit Magnetfeldänderungen in dem Freifeld über die Induktionsspannung erfasst werden. Zwischen der inneren Oberfläche der Spule und der äußeren Oberfläche des Jochs kann ein Schutzlack und/oder ein Abschnitt eines Spulenkörpers vorgesehen sein, der ebenfalls den Magneten und die Streuscheibe umgibt. Vorzugsweise ist die Spule konzentrisch zu dem Joch ausgebildet.Preferably the yoke is wrapped with the coil. Therefore, the coil surrounds the Yoke and the coils that make up the coil run along the tangential circulation surface of the yoke. The volume that surrounds the coil in its interior, is preferably partially or completely filled with the yoke, so that a temporal change of the magnetic flux in the yoke according to the law of induction Voltage generated in the coil proportional to the time derivative of the magnetic flux and proportional to the number of turns the coil is. Due to changes in the magnetic feedback of the Magnetic field of the permanent magnet, in particular in the vicinity of the end face, can thus Magnetic field changes in the free field over the induction voltage can be detected. Between the inner surface of the Coil and the outer surface of the Jochs can be provided a protective lacquer and / or a portion of a bobbin be, which also surrounds the magnet and the diffuser. Preferably the coil is concentric with the yoke.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen der Streukörper, der Permanentmagnet, das Joch und die Spule eine gemeinsame Längsachse auf, wobei das Joch, der Permanentmagnet und der Streukörper nacheinander entlang der Längsachse angeordnet sind und die Spule in der Höhe des Jochs konzentrisch zu dem Joch angeordnet ist. Das Joch, der Permanentmagnet und der Streukörper können jeweils Endflächen aufweisen, die in einer Ebene senkrecht zur Langsachse verlaufen, wobei die jeweiligen Endflächen direkt aneinander stoßen können, oder an ein Zwischenstück bzw. ein Adapterstück anstoßen können, das zwischen dem Joch und dem Permanentmagneten und/oder zwischen dem Streukörper und dem Permanentmagneten eingefügt ist und ebenfalls Endflächen aufweist, die senkrecht zur Längsachse verlaufen. Vorzugsweise sind die Zwischenstücke ebenfalls entlang einer Längsachse angeordnet, die der Langsachse des Permanentmagneten, des Jochs und des Streukörpers entspricht.In a particularly preferred embodiment show the scattering bodies, the permanent magnet, the yoke and the coil have a common longitudinal axis on, with the yoke, the permanent magnet and the diffuser one after the other along the longitudinal axis are arranged and the coil concentric with the height of the yoke is arranged the yoke. The yoke, the permanent magnet and the diffuser can each end surfaces which run in a plane perpendicular to the longitudinal axis, the respective end faces directly to each other can, or to an intermediate piece or an adapter piece nudge can, that between the yoke and the permanent magnet and / or between the scattering body and the permanent magnet inserted is and also end faces which is perpendicular to the longitudinal axis run. Preferably, the intermediate pieces are also along one longitudinal axis arranged, that of the longitudinal axis of the permanent magnet, the yoke and the scatterer equivalent.

Ferner kann eine Halterung vorgesehen werden, die das Joch mit dem Permanentmagneten, den Permanentmagneten mit dem Streukörper, und/oder den Permanentmagneten mit dem Joch und dem Streukörper verbindet, indem es die jeweiligen Komponenten entlang ihres Umfang umgibt.Further it is possible to provide a holder which holds the yoke with the permanent magnet, the permanent magnet with the scattering body, and / or the permanent magnet with the yoke and the diffuser connects by placing the respective components along their circumference surrounds.

Vorzugsweise sind der Streukörper und der Permanentmagnet sowie gegebenenfalls eingesetzte Zwischenstücke zylindrisch und weisen vorzugsweise den gleichen Querschnitt auf. Der Streukörper, der Permanentmagnet und gegebenenfalls eingesetzte Zwischenstücke sind vorzugsweise rotationssymmetrisch mit einer Rotationsachse, die entlang der Längsachse verläuft.Preferably are the scattering body and the permanent magnet and optionally used intermediate pieces cylindrical and preferably have the same cross-section. The scattering body, the Permanent magnet and optionally used spacers are preferably rotationally symmetrical with a rotation axis, the along the longitudinal axis runs.

Ferner weist das Joch vorzugsweise ebenfalls eine Form auf, die rotationssymmetrisch mit einer Rotationsachse ist, die entlang der Längsachse verläuft. Das Joch ist beispielsweise abschnittsweise konisch ausgebildet, wobei sich das Joch zur Stirnfläche hin verjüngt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Joch ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei das zweite Ende direkt an eine Polfläche des Permanentmagneten anschließt und den gleichen Querschnitt wie diese Polfläche aufweist. Das Joch weist vorzugsweise einen ersten zylindrischen Abschnitt auf, der die gleiche Querschnittsfläche wie die Polfläche des Permanentmagneten aufweist, um sich entlang der Längsachse zu der Stirnfläche hin in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Ebene in der Form einer Schulter sprungartig zu verjüngen, wobei diese Schulter der Befestigung weiterer Komponenten dient. An den ersten zylindrischen Abschnitt schließt sich vorzugsweise entlang der Längsachse zur Stirnfläche hin ein zweiter zylindrischer Abschnitt an, der ebenfalls der Befestigung dienen kann. An den zweiten zylindrischen Abschnitt schließt sich vorzugsweise zur Stirnfläche hin ein sich konisch zur Stirnfläche hin verjüngender Abschnitt an, wobei die Umlauffläche vorzugsweise einen Winkel von 10–45° mit der Längsachse einschließt. An den konischen Abschnitt schließt sich zur Stirnfläche hin vorzugsweise ein dritter zylindrischer Abschnitt an, der eine Endfläche aufweist, die senkrecht zur Längsachse verläuft, und die Stirnfläche bildet.Further the yoke preferably also has a shape which is rotationally symmetrical with a rotation axis that runs along the longitudinal axis. The For example, the yoke is tapered in sections, wherein the yoke faces the face rejuvenated. In a particularly preferred embodiment, the yoke first and a second end, with the second end directly to a pole connects the permanent magnet and has the same cross-section as this pole face. The yoke points preferably a first cylindrical portion which is the same Cross sectional area like the pole surface of the permanent magnet to move along the longitudinal axis to the frontal area towards in a direction perpendicular to the longitudinal axis Rejuvenate plane in the form of a shoulder, wherein this shoulder is used to attach additional components. At first cylindrical section closes preferably along the longitudinal axis to the face towards a second cylindrical section, which is also the attachment can serve. Close to the second cylindrical section preferably to the end face towards a conical face rejuvenating Section at, with the orbital surface preferably at an angle of 10-45 ° with the longitudinal axis. To the conical section closes to the face preferably a third cylindrical portion, which is a end face which is perpendicular to the longitudinal axis runs, and the frontal area forms.

Vorzugsweise haben das Joch, der Permanentmagnet und der Streukörper die gleiche Form mit unterschiedlichen oder mit gleichen Proportionen, wobei die Querschnittsform der jeweiligen Komponenten vorzugsweise kreisförmig, oval, quadratisch, rechteckig oder polygonal ist. Der konische Abschnitt kann auch als ein in anderer Weise geformter, sich zur Stirnfläche hin verjüngender Abschnitt sein. Vorzugsweise umgreift die Spule das Joch entlang des gesamten konischen und/oder sich verjüngenden Abschnitts. Der Streukörper kann als Zylinder, beispielsweise als Kreiszylinder ausgebildet sein. Alternativ kann sich der Streukörper entlang der Längsachse in einer vom Permanentmagneten weg führenden Richtung verjüngen oder hinsichtlich seiner Querschnittsfläche erweitern. Gemäß einer Ausführung entspricht der Querschnitt des Streukörpers an der Stelle, an der er dem Permanentmagneten am nächsten ist oder diesen berührt, der ersten Polfläche des Permanentmagneten, d. h. der dem Streukörper zugewandten Polfläche.Preferably have the yoke, the permanent magnet and the scattering body the same shape with different or equal proportions, where the cross-sectional shape of the respective components is preferably circular, oval, square, rectangular or polygonal. The conical section can also shaped as another, towards the face tapered Be section. Preferably, the coil surrounds the yoke along the entire conical and / or tapered section. The scattering body can be designed as a cylinder, for example as a circular cylinder. Alternatively, the scattering body can along the longitudinal axis in a direction away from the permanent magnet direction or taper expand in terms of its cross-sectional area. According to one execution corresponds to the cross section of the scatterer at the point at the he closest to the permanent magnet is or touches this, the first pole face of the Permanent magnets, d. H. the scattering body facing pole face.

Der Streukörper und das Joch sowie gegebenenfalls verwendete Zwischenstücke sind vorzugsweise aus weichmagnetischem Material mit hoher Permittivität, beispielsweise Roheisen, niedrig legiertem Stahl, Dynamoblech mit ungefähr 2% Silizium, Trafoblech mit ungefähr 4% Silizium, einer Kobalt-Eisenlegierung, einer Nickel-Eisenlegierung, Mu-Metall, Permalloy, Metallglaskomponenten mit Fe, Ni oder Co oder aus Ferrit-Keramik, vorzugsweise Zirkonlegierungen. Die verwendeten weichmagnetischen Werkstoffe können ferner Zusatzstoffe umfassen, beispielsweise Kleb- oder Stützstoffe, beispielsweise Kunststoffe. Vorzugsweise sind der Streukörper und das Joch als Vollkörper ausgebildet, können jedoch auch einen inneren Hohlraum aufweisen, um eine Befestigung zu vereinfachen.Of the diffuser and the yoke and optionally used spacers are preferably made of soft magnetic material with high permittivity, for example Cast iron, low-alloy steel, dynamo sheet with approximately 2% silicon, Transformer sheet with about 4% silicon, a cobalt-iron alloy, a nickel-iron alloy, mu-metal, Permalloy, metal glass components with Fe, Ni or Co or ferrite ceramics, preferably zirconium alloys. The soft magnetic used Materials can further comprising additives, for example adhesives or propellants, for example, plastics. Preferably, the scattering body and the yoke as a solid body trained, can however, also have an internal cavity to attach to simplify.

Der Permanentmagnet ist vorzugsweise aus einem Material mit sehr hoher Koerzitivfeldstärke ausgebildet, beispielsweise einer Legierung mit einem Seltenerdmetall oder einer NdFeB-Legierung. Ferner kann der Permanentmagnet im wesentlichen aus einer SmCo-Legierung ausgebildet sein. Der Permanentmagnet kann ferner aus einem Ferrit-Werkstoff ausgebildet sein, beispielsweise einem Gemisch aus Eisenoxid und Barium- oder Strontiumoxid. Vorzugsweise ist der Permanentmagnet aus einem Magnetmaterial ausgebildet, das eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die mindestens 3, mindestens 5, mindestens 14 oder mindestens 17 mal so hoch wie die Koerzitivfeldstärke von AlNiCo ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Permanentmagnet zylindrisch mit einem entlang der gesamten Länge des Permanentmagneten konstanten, kreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Die Länge des Permanentmagneten beträgt in einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Sensors vorzugsweise das ca. 0,4–1 fache, das 0,5–0,8 fache oder das 0,6–0,65 fache des Durchmessers des Permanentmagneten. Länge des Permanentmagneten beträgt in einer zweiten Ausführung vorzugsweise das ca. 0,2–0,6 fache, das 0,25–0,5 fache oder das 0,35–0,4 fache des Durchmessers des Permanentmagneten. Der Streukörper weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der dem 0,5–2,0 fachen, dem 0,7–1,5 fachen oder dem 0,9–1,1 fachen der Länge des Streukörpers entspricht, wobei der Streukörper vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders aufweist.Of the Permanent magnet is preferably made of a material with very high Coercive force is formed, for example, an alloy with a rare earth metal or a NdFeB alloy. Further For example, the permanent magnet may consist essentially of an SmCo alloy be educated. The permanent magnet may further be made of a ferrite material be formed, for example, a mixture of iron oxide and Barium or strontium oxide. Preferably, the permanent magnet formed of a magnetic material having a coercive force, at least 3, at least 5, at least 14, or at least 17 times as high as the coercivity of AlNiCo. According to a preferred embodiment the permanent magnet is cylindrical with one along the whole Length of the Permanent magnet constant, circular cross-section formed. The length of the permanent magnet is in a first embodiment of the inventive sensor preferably about 0.4-1 fold, 0.5-0.8 times or 0.6-0.65 times the diameter of the permanent magnet. Length of the permanent magnet is in a second execution preferably about 0.2-0.6 times, 0.25-0.5 times or 0.35-0.4 times the diameter of the permanent magnet. The scattering body points preferably a diameter of 0.5-2.0 times, 0.7-1.5 times or the 0.9-1.1 times the length of the scatterer corresponds, wherein the scattering body preferably has the shape of a circular cylinder.

In weiteren alternativen Ausführungsformen umgreift die Spule den Streukörper. In einer weiteren alternativen Ausführungsform umfasst der Magnetsensor ein Impulsgeberelement, das sich relativ zum Magnetsensor und insbesondere relativ zu der Stirnfläche bewegen kann, beispielsweise ein Rotor-Zahnrad oder Impulsrad, zumindest dessen Zähne ferromag netische bzw. weich- oder hartmagnetische Eigenschaften aufweisen und somit das magnetische Feld in dem Joch verändern können.In further alternative embodiments The coil surrounds the scattering body. In a further alternative embodiment, the magnetic sensor comprises a pulse generator element which can move relative to the magnetic sensor and in particular relative to the end face, for example, a rotor gear or impulse wheel, at least have its teeth ferromag netic or soft or hard magnetic properties and thus the magnetic Field in the yoke can change.

Neben dem oben beschriebenen induktiven Magnetsensor kann das der Erfindung zugrunde liegende Konzept auch durch die Verwendung eines Streukörpers in einem induktiven Magnetsensor umgesetzt werden. Hierzu wird bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Streukörper an einer Polfläche eines Permanentmagneten angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass das Magnetfeld des Permanentmagneten im Wesentlichen vollständig durch den Streukörper hindurch tritt, wodurch bei der Verwendung in dem induktiven Magnetsensor das vom Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld in den Freiraum gestreut wird, Dadurch ergibt sich eine hohe Empfindlichkeit für weich- oder hartmagnetische Objekte, die sich in dem Freiraum bewegen. Zusammen mit dem Streukörper können auch weitere, oben beschriebene Komponenten des induktiven Magnetsensors verwendet werden. Insbesondere können Komponenten verwendet werden, die den magnetischen Rückschluss des aus dem Streukörper austretenden Feldes beeinflussen.Next The above-described inductive magnetic sensor can that of the invention underlying concept also by using a scattering body in be implemented an inductive magnetic sensor. This is at the use according to the invention the scattering body on a pole face of a Permanent magnets arranged. This will ensure that the magnetic field of the permanent magnet substantially completely through the scattering body occurs, whereby when used in the inductive magnetic sensor the magnetic field generated by the permanent magnet scattered in the space This results in a high sensitivity for soft or hard magnetic objects moving in the free space. Together with the scattering body can also further components of the inductive magnetic sensor described above be used. In particular, components can be used, the magnetic return of the emerging from the scattering body Influence field.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenembodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained. Show it

1 eine Prinzipanordnung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen induktiven Magnetsensors; und 1 a principle arrangement of a first embodiment of the inductive magnetic sensor according to the invention; and

2 eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen induktiven Magnetsensors. 2 a second embodiment of the inductive magnetic sensor according to the invention.

Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen induktiven Magnetsensor mit einem Joch 10, einer Spule 20, einem stabförmigen Permanentmagneten 30 und mit einem Streukörper 40. Der Permanentmagnet weist eine erste Polfläche 32 und eine zweite Polfläche 34 auf. Da in 1 der induktive Magnetsensor im Querschnitt entlang einer Längsachse des Magnetsensors dargestellt ist, verlaufen die Polflächen senkrecht zur Darstellungsebene und sind folglich als vertikal verlaufende Linie dargestellt. Die erste Polfläche 32 entspricht einem ersten Magnetpol, beispielsweise dem Südpol des verwendeten Permanentmagneten, 30 wohingegen die zweite Polfläche dem entgegengesetzten Magnetpol, beispielsweise dem Nord pol, zugeordnet ist. In der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform umfasst das Joch eine Stirnfläche 50, die ebenfalls senkrecht zur Darstellungsebene verläuft. Der Streukörper 40 weist eine erste Endfläche 42 auf, die direkt an die erste Polfläche des Permanentmagneten angrenzt. Das Joch weist ein erstes Ende 52 und ein zweites Ende 54 auf, wobei an dem zweiten Ende 54 des Jochs eine Endfläche ausgebildet ist, die direkt an ein Adapterstück bzw. Zwischenstück 60 angrenzt. Das Zwischenstück 60 grenzt wiederum an die zweite Polfläche des Permanentmagneten direkt an, so dass von der zweiten Polfläche 34 ausgehende Magnetfeldlinien durch das Zwischenstück 60 zu dem zweiten Ende des Jochs übertragen werden, und über das Joch selbst zur Stirnfläche 50 übertragen werden, das an dem ersten Ende 52 des Jochs angeordnet ist. Die Spule 20 umgreift das Joch in der 1 nahezu vollständig entlang eines konischen Abschnitts des Jochs sowie einen Teil eines zylindrischen Abschnitts des Jochs 10. Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform umgreift die Spule 20 das Joch lediglich entlang des gesamten konischen Abschnitts des Jochs. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführung umgreift die Spule 20 das Joch lediglich einen Teil des konischen Abschnitts des Jochs. Ferner kann die Spule 20 den gesamten zylindrischen Abschnitt des Jochs 10 oder nur einen Teil hiervon umgreifen.The 1 shows an inductive magnetic sensor according to the invention with a yoke 10 , a coil 20 , a rod-shaped permanent magnet 30 and with a scattering body 40 , The permanent magnet has a first pole face 32 and a second pole face 34 on. Because in 1 the inductive magnetic sensor is shown in cross section along a longitudinal axis of the magnetic sensor, the pole faces are perpendicular to the plane of representation and are therefore shown as a vertically extending line. The first pole surface 32 corresponds to a first magnetic pole, for example the south pole of the permanent magnet used, 30 whereas the second pole face is associated with the opposite magnetic pole, for example the north pole. In the in 1 illustrated first embodiment, the yoke comprises an end face 50 , which is also perpendicular to the plane of representation. The scattering body 40 has a first end surface 42 on, which is directly adjacent to the first pole face of the permanent magnet. The yoke has a first end 52 and a second end 54 on, being at the second end 54 the yoke is an end surface formed directly to an adapter piece or spacer 60 borders. The intermediate piece 60 in turn directly adjoins the second pole face of the permanent magnet, so that of the second pole face 34 outgoing magnetic field lines through the intermediate piece 60 be transferred to the second end of the yoke, and over the yoke itself to the end face 50 be transferred to the first end 52 the yoke is arranged. The sink 20 embraces the yoke in the 1 almost completely along a conical portion of the yoke and a part of a cylindrical portion of the yoke 10 , According to a further, not shown embodiment, the coil surrounds 20 the yoke only along the entire conical portion of the yoke. According to a further alternative embodiment, the coil surrounds 20 the yoke only a part of the conical portion of the yoke. Furthermore, the coil 20 the entire cylindrical portion of the yoke 10 or only a part of it.

Der in 1 dargestellte Streukörper 40 kann auch als Streuscheibe dargestellt sein. Der in 1 dargestellte Streukörper hat eine kreiszylindrische Form, kann jedoch auch eine konische Form aufweisen, die sich entlang der Längsachse des induktiven Magnetsensors zur Stirnfläche 50 hin verjüngt. Vorzugsweise haben die jeweiligen Flächen zweier aneinander stoßender Komponenten die gleiche Form und die gleiche Größe. Insbesondere der magnetische Kontakt zwischen Streukörper 40 und Permanentmagnet 30, zwischen Permanentmagnet 30 und Zwischenstück 60, und zwischen Zwischenstück 60 und Joch 10 wird dadurch erreicht, dass die jeweiligen Endflächen direkt oder mit einer nur sehr geringen Lücke aneinander stoßen und die jeweiligen Flächen die gleiche Größe und Form aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform verringert sich die Querschnittsfläche des Streukörpers 40 ausgehend von der ersten Endfläche 42 des Streukörpers zur entgegengesetzten Endfläche des Streukörpers 40.The in 1 shown scattering body 40 can also be shown as a diffuser. The in 1 shown scattering body has a circular cylindrical shape, but may also have a conical shape, along the longitudinal axis of the inductive magnetic sensor to the end face 50 rejuvenated. Preferably, the respective surfaces of two abutting components have the same shape and size. In particular, the magnetic contact between scattering body 40 and permanent magnet 30 , between permanent magnet 30 and intermediate piece 60 , and between intermediate piece 60 and yoke 10 is achieved in that the respective end faces abut each other directly or with only a very small gap and the respective surfaces have the same size and shape. In an alternative embodiment, the cross-sectional area of the scattering body is reduced 40 starting from the first end surface 42 of the scattering body to the opposite end surface of the scattering body 40 ,

Im Allgemeinen wird mit dem Begriff „magnetischer Kontakt" die Übertragungsmöglichkeit des magnetischen Flusses bezeichnet und entspricht einer gegenseitigen Beeinflussung des jeweiligen Flusses in zwei beieinander angeordneten Komponenten. Der magnetische Kon takt kann im Allgemeinen durch direktes Aneinanderstoßen bzw. Aneinandergrenzen oder durch Verbinden mittels eines Zwischenstücks, das eine magnetische Führung vorsieht, erreicht werden.In general, the term "magnetic contact" designates the possibility of transmitting the magnetic flux and corresponds to a mutual influence of the respective flux in two components arranged one on the other.The magnetic contact can generally be achieved by direct abutment or by means of an intermediate piece, this is a magnetic guide looks, be achieved.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Querschnittsverlauf des Jochs in dem konischen Abschnitt nicht linear, sondern entspricht einer beliebigen monotonen oder streng monoton steigenden Funktion. Beispielsweise kann der Verlauf der Verjüngung des Jochs derart gestaltet sein, dass der Sättigungsverlauf innerhalb des Jochs so gleichmäßig wie möglich entlang der Langsachse verläuft, um eine Streuung, insbesondere an Übergangsstellen, zu vermeiden.According to one alternative embodiment the cross-sectional shape of the yoke in the conical section not linear, but corresponds to any monotonous or strict monotonically increasing function. For example, the course of the rejuvenation of the Yoke be designed such that the saturation course within the Yoke as even as possible runs along the long axis, to avoid scattering, especially at crossing points.

In der 2 ist eine zweite Ausführung des induktiven Magnetsensors als technische Ausgestaltung gezeigt, die die beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung darstellt.In the 2 a second embodiment of the inductive magnetic sensor is shown as a technical embodiment, which represents the best mode for carrying out the invention.

Der in 2 dargestellte Magnetsensor umfasst, ebenso wie der in 1 dargestellte Magnetsensor, ein Joch 110, eine Spule 120, einen Permanentmagneten 130, einen Streukörper 140 und ein Zwischenstück 160, das zwischen dem Permanentmagneten 130 und dem Joch 110 eingefügt ist. Wie auch in dem Ausführungsbeispiel von 1 stößt der Streukörper 140 direkt an eine Polfläche des Permanentmagneten 130 an, wobei die andere, entgegengesetzt magnetisierte Polfläche des Permanentmagneten 130 an das Zwischenstück 160 anstößt. Dieses wiederum stellt den magnetischen Kontakt mit dem Joch 110 her. Die erste Polfläche 132 des Permanentmagneten 130 stößt direkt an den Streukörper 140 an, wohingegen die zweite, entgegengesetzte Polfläche 134 direkt an das Zwischenstück 160 anstößt, welches wiederum direkt an eine Endfläche des Jochs an einem zweiten Ende des Jochs 154 anstößt. Das erste Ende des Jochs 152 schließt mit der Stirnfläche 150 ab. An dem zweiten Ende des Jochs 154 ist ein umlaufender Absatz ausgebildet, wobei sich das Joch daran anschließend zu der Stirnfläche 150 hin konisch verjüngt. An den sich konisch verjüngenden Abschnitt des Jochs schließt sich das erste Ende 152 des Jochs an, welches zylindrisch verläuft und mit der Stirnfläche 150 abgeschlossen wird.The in 2 illustrated magnetic sensor includes, as well as in 1 illustrated magnetic sensor, a yoke 110 , a coil 120 , a permanent magnet 130 , a scattering body 140 and an intermediate piece 160 that is between the permanent magnet 130 and the yoke 110 is inserted. As in the embodiment of 1 the scattering body hits 140 directly to a pole face of the permanent magnet 130 , wherein the other, oppositely magnetized pole face of the permanent magnet 130 to the intermediate piece 160 abuts. This in turn provides the magnetic contact with the yoke 110 ago. The first pole surface 132 of the permanent magnet 130 abuts directly on the scattering body 140 whereas the second, opposite pole face 134 directly to the intermediate piece 160 which abuts directly on an end face of the yoke at a second end of the yoke 154 abuts. The first end of the yoke 152 closes with the face 150 from. At the second end of the yoke 154 a circumferential shoulder is formed with the yoke adjacent to the face 150 conically tapered. At the conically tapered portion of the yoke, the first end closes 152 the yoke, which runs cylindrical and with the end face 150 is completed.

Der Streukörper 140, der Permanentmagnet 130, das Zwischenstück 160 und das Joch 110 sind aufeinander entlang einer Langsachse aufgereiht und haben einen kreisförmigen Querschnitt. Das Joch bildet an dem zweiten Ende 154 zu dem Zwischenstück 160 hin eine Stufe aus, die von einer Halterung 170 zumindest teilweise umgriffen wird. Die Halterung umgreift ferner das Zwischenstück 160, den Permanentmagneten 130 und den Streukörper 140, um radiale Verschiebungen dieser Komponenten zueinander zu verhindern. Die Halterung 170 wird ferner von einem Spulenkörper 180 umgriffen, der beispielsweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid hergestellt ist. Der Werkstoff der Halterung 170 kann magnetisches oder unmagnetisches Material, beispielsweise Kunststoff oder Metall sein. Der Spulenkörper 180 erleichtert die Handhabung der mittels der Halterung 170 zusammengesetzten Komponenten und das Aufbringen der Spule 120. Der Spulenkörper 180 weist an dem konischen Abschnitt des Jochs 110 ebenfalls eine konische Außenfläche auf, so dass der Spulenkörper 180 an dem Joch 110, insbesondere an dem konischen Abschnitt des Jochs eine konstante Wanddicke aufweist. Die Spule 120 wird daraufhin auf den konischen Abschnitt des Spulenkörpers 180 aufgebracht, beispielsweise durch Aufwickeln oder durch Aufstecken.The scattering body 140 , the permanent magnet 130 , the intermediate piece 160 and the yoke 110 are strung together along a longitudinal axis and have a circular cross-section. The yoke forms at the second end 154 to the intermediate piece 160 towards a step out from a bracket 170 is at least partially embraced. The holder also surrounds the intermediate piece 160 , the permanent magnet 130 and the scattering body 140 to prevent radial displacements of these components to each other. The holder 170 is further from a bobbin 180 encompassed, which is made for example of plastic, preferably polyamide. The material of the holder 170 may be magnetic or non-magnetic material, such as plastic or metal. The bobbin 180 facilitates handling by means of the holder 170 assembled components and the application of the coil 120 , The bobbin 180 points to the conical section of the yoke 110 also a conical outer surface, so that the bobbin 180 at the yoke 110 , in particular at the conical portion of the yoke has a constant wall thickness. The sink 120 is then on the conical section of the bobbin 180 applied, for example by winding or by attaching.

Der Spulenkörper 180 sowie die Spule 120 sind von einem Sensorgehäuse 190 umgeben, das die inneren Komponenten des induktiven Magnetsensors schützt und von außen stammende mechanische Belastungen aufnimmt. An dem ersten Ende 152 des Jochs 110 weist das Sensorgehäuse 190 eine Öffnung auf, durch die das erste Ende 152 des Jochs hindurchragt. Vorzugsweise weist das Sensorgehäuse 190 eine Stirnfläche auf, die mit der Stirnfläche 150 des Jochs eben abschließt. Alternativ kann die Stirnfläche 150 des Jochs von der Stirnfläche des Sensorgehäuses 190 leicht hervorragen oder in diesem vertieft eingelassen sein.The bobbin 180 as well as the coil 120 are from a sensor housing 190 surrounding, which protects the inner components of the inductive magnetic sensor and receives external mechanical loads. At the first end 152 of the yoke 110 has the sensor housing 190 an opening through which the first end 152 the yoke protrudes. Preferably, the sensor housing 190 an end face on that with the end face 150 the yoke just completes. Alternatively, the end face 150 of the yoke from the face of the sensor housing 190 easily protrude or be recessed in this.

Das Sensorgehäuse 190 umschließt ferner einen elektrischen Kontaktbereich 200, in dem ein Stecker eingebracht werden kann, der einen elektrischen Kontakt mit den Anschlüssen der Spule 120 erlaubt. Das Sensorgehäuse 190 weist ferner zwei Wulste 210, 220 auf, die eine äußere Befestigung ermöglichen. Ferner ist ein O-Ring 230 vorgesehen, der durch Presssitz Komponenten des induktiven Magnetsensors verbindet.The sensor housing 190 further encloses an electrical contact area 200 in which a plug can be introduced, which makes electrical contact with the terminals of the coil 120 allowed. The sensor housing 190 also has two beads 210 . 220 on, which allow an external attachment. There is also an O-ring 230 provided, which connects components of the inductive magnetic sensor by press fit.

Zur Fertigung des in 2 dargestellten induktiven Magnetsensors kann zunächst das Adapterstück 160 auf den Permanentmagneten 130 sowie der Streukörper an den Permanentmagneten 130 geheftet werden. Die Haftkraft ergibt sich aus der Magnetkraft des Permanentmagneten 130. Daraufhin wird das Joch 110 an das Zwischenstück 160 angeheftet, wiederum unter Verwendung der Haftkraft, die sich durch den Permanentmagneten ergibt.For the production of in 2 shown inductive magnetic sensor can first the adapter piece 160 on the permanent magnet 130 and the scattering element on the permanent magnet 130 be stapled. The adhesive force results from the magnetic force of the permanent magnet 130 , Then the yoke becomes 110 to the intermediate piece 160 attached, again using the adhesive force resulting from the permanent magnet.

Um eine Verschiebung der so angeordneten Komponenten zu vermeiden, wird daraufhin die Halterung 170 vorgesehen, in die das Joch mit der Stirnfläche voran eingefügt wird. Wie bereits bemerkt, umfasst die Halterung 170 nach innen ragende Schultern, die einen Anschlag für die Schultern des Jochs 110 an dem zweiten Ende 154 des Jochs bieten. Dadurch ergibt sich eine weitere Befestigung entlang der Längsachse. Gegebenenfalls kann die Halterung 170 auch mittels eines Klebemittels mit den in der Halterung 170 vorgesehenen Komponenten verbunden werden. Die Halterung kann auch als Klebeband, Metallband, Kunststoffumspritzung und/oder als ein- oder mehrteilige Halterungssystem ausgebildet sein.To avoid a shift of the thus arranged components, then the holder 170 provided, in which the yoke is inserted with the end face ahead. As already noted, the bracket includes 170 inwardly projecting shoulders, which make a stop for the shoulders of the yoke 110 at the second end 154 to offer the yoke. This results in a further attachment along the longitudinal axis. Optionally, the holder 170 also by means of an adhesive with the in the holder 170 provided components are connected. The holder can also be used as an adhesive tape, metal band, plastic encapsulation and / or as a or multipart mounting system may be formed.

Die Halterung 170, aus der der konische Abschnitt sowie das erste Ende 152 des Jochs ragt, wird daraufhin in den Spulenkörper 180 eingelassen, das insbesondere am konischen Abschnitt des Jochs eine dementsprechende innere Aufnahmefläche aufweist. Alternativ kann dort auch ein entsprechender Anschlag vorgesehen sein. Nachdem das Joch 110 und die Halterung 170 in den Spulenkörper eingelassen sind, und mit diesem befestigt sind, beispielsweise ebenfalls unter Verwendung von Klebemitteln, wird die Spule 120 aufgebracht.The holder 170 from which the conical section as well as the first end 152 the yoke protrudes, is then in the bobbin 180 let in, in particular on the conical portion of the yoke has a corresponding inner receiving surface. Alternatively, there may also be provided a corresponding stop there. After the yoke 110 and the holder 170 are embedded in the bobbin, and are fixed with this, for example, also using adhesives, the coil 120 applied.

Der Spulenkörper, inklusive der aufgebrachten Spule, wird daraufhin in das Sensorgehäuse 190 eingebracht. Das Sensorgehäuse 190 kann wie dargestellt als Hohlkörper mit den restlichen Komponenten verklebt werden oder kann durch Umspritzen als Vollkörper vorgesehen werden. In gleicher Weise kann die Halterung 170 und/oder der Spulenkörper 180 durch ein Spritzverfahren, durch Gussverfahren oder mittels Klebemittel mit den anderen Komponenten verbunden werden. Zwischen der Spule und der elektrischen Kontaktvorrichtung 200 sind vorzugsweise elektrische Verbindungen vorgesehen, die in der 2 nicht dargestellt sind.The bobbin, including the applied coil, is then in the sensor housing 190 brought in. The sensor housing 190 can be glued as shown as a hollow body with the remaining components or can be provided by encapsulation as a solid body. In the same way, the holder 170 and / or the bobbin 180 be joined by spraying, casting or adhesives with the other components. Between the coil and the electrical contact device 200 are preferably provided electrical connections, which in the 2 are not shown.

Die in 2 dargestellte Ausführung umfasst einen als Hohlkörper ausgebildeten Spulenkörper 180 sowie ein als Hohlkörper ausgebildetes Sensorgehäuse 190. In diesem Fall können zur stabileren Befestigung weitere Verbindungselemente vorgesehen werden (nicht dargestellt), beispielsweise ein Verbindungselement, das den Streukörper und/oder die Halterung zumindest teilweise umgreift und gegenüber der Innenfläche des als Hohlkörper ausgebildeten Spulenkörpers abstützt, wobei das Verbindungselement vorzugsweise an dem von dem Permanentmagneten weg weisenden Ende des Streukörpers entlang des Umlauffläche der Halterung angebracht ist. Ebenso kann ein Verbindungselement zwischen der umfängli chen Außenfläche der Spule und einem Abschnitt der Innenfläche des Sensorgehäuses zur Erhöhung der Stabilität vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform sind Spulenkörper und/oder Gehäuse bzw. Sensorgehäuse teilweise oder vollständig als Vollmaterial ausgebildet, beispielsweise mittels eines Kunststoffspritzverfahrens. Daher kann der Spulenkörper die Außenfläche der Halterung sowie entsprechende Abschnitte des Streukörpers und der Halterung zumindest überwiegend oder vollständig berühren. In gleicher Weise kann das Sensorgehäuse die Außenfläche des Spulenkörpers zumindest überwiegend oder vollständig berühren.In the 2 illustrated embodiment comprises a coil body designed as a hollow body 180 and a sensor housing designed as a hollow body 190 , In this case, further fasteners may be provided for more stable attachment (not shown), for example, a connecting element which at least partially surrounds the scattering body and / or the holder and is supported against the inner surface of the coil body designed as a hollow body, wherein the connecting element preferably at that of the Permanent magnet facing away end of the scattering body is mounted along the circumferential surface of the holder. Likewise, a connecting element between the umfängli Chen outer surface of the coil and a portion of the inner surface of the sensor housing may be provided to increase the stability. In a further embodiment, bobbin and / or housing or sensor housing are partially or completely formed as a solid material, for example by means of a plastic injection molding process. Therefore, the bobbin at least predominantly or completely touch the outer surface of the holder and corresponding portions of the scatterer and the holder. In the same way, the sensor housing, the outer surface of the bobbin at least predominantly or completely touch.

Claims (10)

Induktiver Magnetsensor mit einem Joch (10, 110), einer Spule (20, 120), einem Permanentmagneten (30, 130), der eine erste Polfläche (32, 132) und eine zweite Polfläche (34, 134) aufweist, und einer Stirnfläche (50, 150), wobei das Joch (10, 110) mit der Spule (20, 120), mit der zweiten Polfläche (34, 134) des Permanentmagneten (30, 130) und mit der Stirnfläche (50, 150) in magnetischem Kontakt steht, gekennzeichnet durch einen Streukörper (40, 140), der mit der ersten Polfläche (32, 132) des Permanentmagneten (30, 130) in magnetischem Kontakt steht.Inductive magnetic sensor with a yoke ( 10 . 110 ), a coil ( 20 . 120 ), a permanent magnet ( 30 . 130 ), which has a first pole face ( 32 . 132 ) and a second pole face ( 34 . 134 ), and an end face ( 50 . 150 ), the yoke ( 10 . 110 ) with the coil ( 20 . 120 ), with the second pole face ( 34 . 134 ) of the permanent magnet ( 30 . 130 ) and with the end face ( 50 . 150 ) is in magnetic contact, characterized by a scattering body ( 40 . 140 ), with the first pole face ( 32 . 132 ) of the permanent magnet ( 30 . 130 ) is in magnetic contact. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei die Stirnfläche (50, 150) an einem ersten Ende (52) des Jochs (10, 110) angeordnet ist, das Joch (10, 110) teilweise oder vollständig von der Spule (20, 120) derart umgriffen wird, dass Magnetflussänderungen in dem Joch (10, 110) eine Induktionsspannung in der Spule (20, 120) induziert, die zweite Polfläche (34, 134) des Permanentmagneten (30, 130) an einem zweiten, dem ersten Ende entgegengesetzten Ende des Jochs angeordnet ist, und/oder die erste Polfläche (32, 132) an dem Streukörper (40, 140) angeordnet ist.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the end face ( 50 . 150 ) at a first end ( 52 ) of the yoke ( 10 . 110 ), the yoke ( 10 . 110 ) partially or completely from the coil ( 20 . 120 ) is encompassed such that magnetic flux changes in the yoke ( 10 . 110 ) an induction voltage in the coil ( 20 . 120 ), the second pole face ( 34 . 134 ) of the permanent magnet ( 30 . 130 ) is arranged at a second, opposite the first end end of the yoke, and / or the first pole face ( 32 . 132 ) on the scattering body ( 40 . 140 ) is arranged. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei die Stirnfläche (50, 150) durch eine Oberfläche des Jochs (10, 110) an einem ersten Ende des Jochs gebildet wird, die Spule (20, 120) an eine umlaufende Oberfläche des Jochs angrenzt und um das Joch gewickelt ist, die zweite Polfläche (34, 134) des Permanentmagneten (30, 130) direkt oder über ein weichmagnetisches Adapterstück (60, 160) an ein zweites Ende (54) des Jochs (10, 110) angrenzt, das dem ersten Ende des Jochs entgegengesetzt ist, und/oder die erste Polfläche (32, 132) des Permanentmagneten (30, 130) direkt oder indirekt an den Streukörper (40, 140) angrenzt.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the end face ( 50 . 150 ) through a surface of the yoke ( 10 . 110 ) is formed at a first end of the yoke, the coil ( 20 . 120 ) is adjacent to a circumferential surface of the yoke and wound around the yoke, the second pole face ( 34 . 134 ) of the permanent magnet ( 30 . 130 ) directly or via a soft magnetic adapter piece ( 60 . 160 ) to a second end ( 54 ) of the yoke ( 10 . 110 ), which is opposite to the first end of the yoke, and / or the first pole face (FIG. 32 . 132 ) of the permanent magnet ( 30 . 130 ) directly or indirectly to the scattering body ( 40 . 140 ) adjoins. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei der Streukörper (40, 140) und der Permanentmagnet (30, 130) eine zylindrische Form aufweist und das Joch (10, 110) ei nen konischen, sich zur Stirnfläche (50, 150) hin verjüngenden, und/oder einen zylindrischen Abschnitt aufweist.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the scattering body ( 40 . 140 ) and the permanent magnet ( 30 . 130 ) has a cylindrical shape and the yoke ( 10 . 110 ) a conical, to the face ( 50 . 150 ), and / or has a cylindrical portion. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei der Streukörper (40, 140), der Permanentmagnet (30, 130) und das Joch (10, 110) abschnittweise oder vollständig eine gemeinsame Querschnittsform und Querschnittsfläche aufweisen, wobei die Querschnittsform einen Kreis, ein Oval, ein Quadrat, ein Rechteck oder ein Polygon bildet.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the scattering body ( 40 . 140 ), the permanent magnet ( 30 . 130 ) and the yoke ( 10 . 110 ) have a common cross-sectional shape and cross-sectional area in sections or completely, wherein the cross-sectional shape forms a circle, an oval, a square, a rectangle or a polygon. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei sich der Streukörper (40, 140), der Permanentmagnet (30, 130), die Spule (20, 120) und das Joch (10, 110) entlang einer gemeinsamen Längsachse erstrecken.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the scattering body ( 40 . 140 ), the permanent magnet ( 30 . 130 ), the sink ( 20 . 120 ) and the yoke ( 10 . 110 ) extend along a common longitudinal axis. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei der Streukörper (40, 140) und das Joch (10, 110) ein weichmagnetisches Material umfassen und der Permanentmagnet (30, 130) ein vormagnetisiertes ferromagnetisches Material umfasst.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the scattering body ( 40 . 140 ) and the yoke ( 10 . 110 ) comprise a soft magnetic material and the permanent magnet ( 30 . 130 ) comprises a premagnetized ferromagnetic material. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, wobei der Streukörper (40, 140) und das Joch (10, 110) ein Material aus Reineisen oder niedrig legiertem Stahl umfassen, und der Permanentmagnet (30, 130) ein Material mit mindestens einem Seltenerdmetall, eine NdFeB-Legierung, eine SmCo-Legierung oder ein Material mit hoher Koerzitivfeldstärke umfasst.Inductive magnetic sensor according to claim 1, wherein the scattering body ( 40 . 140 ) and the yoke ( 10 . 110 ) comprise a material of pure iron or low-alloy steel, and the permanent magnet ( 30 . 130 ) comprises a material having at least one rare earth element, an NdFeB alloy, an SmCo alloy or a high coercive force material. Induktiver Magnetsensor nach Anspruch 1, der ferner ein Impulsgeberelement mit Weicheisenmaterial umfasst, dass relativ zu dem induktiven Magnetsensor beweglich ist.An inductive magnetic sensor according to claim 1, further a pulser element comprising soft iron material that relatively is movable to the inductive magnetic sensor. Verwendung eines Streukörpers (40, 140) in einem induktiven Magnetsensor, der einen Permanentmagneten (30, 130) mit einer Polfläche aufweist, die an dem Streukörper (40, 140) angeordnet ist, wobei das die Polfläche durchtretende Magnetfeld des Permanentmagneten (30, 130) überwiegend oder vollständig durch den Streukörper (40, 140) hindurch tritt und der Streukörper (40, 140) die magnetische Flussdichte des Magnetfeldes verändert.Use of a scattering body ( 40 . 140 ) in an inductive magnetic sensor having a permanent magnet ( 30 . 130 ) having a pole face, which at the scattering body ( 40 . 140 ), wherein the magnetic field passing through the pole surface of the permanent magnet ( 30 . 130 ) predominantly or completely by the scattering body ( 40 . 140 ) passes through and the scattering body ( 40 . 140 ) changes the magnetic flux density of the magnetic field.
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