DE102007029819A1 - Sensor arrangement for use in e.g. automobile industry, has four magneto-resistive sensor elements e.g. anisotropic magneto resistance-sensor element, and three distances corresponded to smallest absolute phase differences of preset values - Google Patents

Sensor arrangement for use in e.g. automobile industry, has four magneto-resistive sensor elements e.g. anisotropic magneto resistance-sensor element, and three distances corresponded to smallest absolute phase differences of preset values Download PDF

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Abstract

The arrangement (110) has four magneto-resistive sensor elements (120) e.g. anisotropic magneto resistance-sensor element, where two sensor elements are proximately arranged in a distance. Other two sensor elements are proximately arranged in another distance. The first and third sensor elements are proximately arranged in third distance. Two distances correspond to smallest absolute phase difference of 1 degree or smaller than 90 degree in relation to a periodic magnetic field. The third distance corresponds to smallest absolute phase difference of 25 degrees. Independent claims are also included for the following: (1) a method for detecting section-wise periodic magnetic field produced or influenced by a transmitter object (2) a program with program codes executed by a processor to implement a method for detecting section-wise periodic magnetic field produced or influenced by a transmitter object.

Description

Hintergrundbackground

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Sensoren und Sensoranordnungen, die beispielsweise zur Erfassung magnetischer Feld in verschiedensten Bereichen der Technik eingesetzt werden können.embodiments of the present invention relate to sensors and sensor assemblies, for example, for detecting magnetic field in a variety of Fields of technology can be used.

In vielen Bereichen der Technik werden Informationen, die zum Betrieb, zur Steuerung und zur Überwachung einer Maschine oder Anlage notwendig sein können, in Form magnetischer Signale und Informationen bereitgestellt werden. Daher werden im Rahmen der betreffenden Anlagen und Maschinen beispielsweise Magnetfeldsensoren oder auch andere Sensoren eingesetzt, die in der Lage sind, die betreffenden Informationen aus den entsprechenden magnetischen Signalen zu extrahieren. Anders ausgedrückt, können entsprechende Sensoren eingesetzt werden, um magnetische Signale in elektrische umzusetzen, so dass eine weitere Prozessierung, Auswertung oder Verarbeitung ermöglicht wird.In In many fields of technology, information that is required for operation, for control and monitoring a machine or plant may be necessary in the form of magnetic Signals and information are provided. Therefore, in the Frame of the relevant equipment and machinery, for example, magnetic field sensors or other sensors that are capable of, the relevant information from the corresponding magnetic signals to extract. In other words, can appropriate sensors are used to generate magnetic signals to convert into electrical, allowing further processing, evaluation or processing allows becomes.

Beispiele für entsprechende in magnetischen Signalen umfasste Informationen stellen beispielsweise Informationen im Hinblick auf eine Bewegung von Objekten, ihre Position, ihre Beschleunigung oder ähnliche dynamische Größen dar. Im Automobilbereich können so beispielsweise entsprechende magnetische Sensoren und Sensoranordnungen eingesetzt werden, um Winkel, Drehzahl, Drehrichtungen, Winkelbeschleunigungen oder andere entsprechende Informationen zu gewinnen. Ebenso können Informationen hinsichtlich einer linearen oder einer anderen gekrümmten Bewegung im Raum einer Komponente bezüglich einer anderen durch entsprechende magnetische Sensoren erfasst werden.Examples for corresponding For example, information included in magnetic signals provides information in terms of a movement of objects, their position, theirs Acceleration or similar dynamic Sizes. In the automotive sector can for example, corresponding magnetic sensors and sensor arrangements can be used to angle, speed, directions of rotation, angular acceleration or gain other relevant information. Likewise, information can in terms of a linear or other curved movement in the space of a component another be detected by corresponding magnetic sensors.

Auch in anderen Bereichen der Technologie können entsprechende Sensoren eingesetzt werden, um entsprechende, in magnetischen Signalen umfasste Informationen freizulegen. Hierzu können beispielsweise die Bestimmung von Füllständen, die Speicherung von magnetischen Informationen, deren Wiedergewinnung oder andere Informationsquellen zählen.Also in other areas of technology can use appropriate sensors can be used to corresponding, encompassed in magnetic signals To expose information. For example, the determination of levels, the Storage of magnetic information, its recovery or other sources of information count.

Häufig sind die betreffenden Sensoren hierbei Störungen unterworfen, die eine genaue Erfassung der betreffenden Informationen je nach konkretem Einsatzgebiet und Randbedingungen stören können.Frequently the relevant sensors in this case subjected to interference, the one accurate recording of the relevant information according to the specific Field of application and boundary conditions can disturb.

ZusammenfassungSummary

Ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten periodischen Magnetfelds umfasst ein erstes, zweites, drittes und viertes magnetoresistive Sensorelement, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem zweiten Abstand angeordnet sind, wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem dritten Abstand angeordnet sind, wobei der erste Abstand und der zweite Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen und wobei der dritte Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht.One embodiment a sensor arrangement for detecting a generated by a donor object or influenced periodic magnetic field comprises a first, second, third and fourth magneto-resistive sensor element, wherein adjacent the first and second magnetoresistive sensor elements are arranged at a first distance, wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element adjacent in a second Distance are arranged, wherein the first and the third magnetoresistive Sensor element are arranged at a third distance, wherein the first distance and the second distance a smallest absolute phase difference based on the periodic magnetic field of at least 1 ° and less correspond to 90 ° and wherein the third distance is a smallest absolute phase difference of at least 25 °.

Ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten periodischen Magnetfelds umfasst ein erstes, zweites und drittes magnetoresistive Sensorelement, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem zweiten Abstand angeordnet sind, wobei der erste Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen und wobei der zweite Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht.One embodiment a sensor arrangement for detecting a generated by a donor object or influenced periodic magnetic field comprises a first, second and third magnetoresistive sensor element, wherein the first and the second magnetoresistive sensor element adjacent in one first spaced, the second and the third magnetoresistive sensor element arranged at a second distance are, with the first distance a smallest absolute phase difference based on the periodic magnetic field of at least 1 ° and less correspond to 90 ° and wherein the second distance is a smallest absolute phase difference of at least 25 °.

Ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten periodischen Magnetfelds umfasst ein erstes, zweites, drittes und viertes magnetoresistive Sensorelement, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem zweiten Abstand angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement in einem dritten Abstand angeordnet sind, wobei der erste Abstand und der dritte Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 20° entspricht und wobei der zweite Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von höchstens 40° entspricht.An embodiment of a sensor arrangement for detecting a periodic magnetic field generated or influenced by a donor object comprises a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element, wherein the first and the second magnetoresistive sensor element are arranged at a first distance, wherein the second and the third magnetoresistive sensor element are arranged at a second distance, wherein the third and the fourth magneto-resistive sensor element are arranged at a third distance, wherein the first distance and the third distance corresponds to a smallest absolute phase difference relative to the periodic magnetic field of at least 20 ° and wherein the second distance a smallest absolute phase difference related to the periodic magnetic field of at most 40 ° corresponds.

Ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds umfasst ein erstes, zweites, drittes und viertes magnetoresistiven Sensorelement, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem zweiten Abstand angeordnet sind, wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem dritten Abstand angeordnet sind, wobei der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) wenigstens 1% des dritten Abstands (420) und weniger als 50% des dritten Abstands (420) beträgt.An embodiment of a sensor arrangement for detecting an at least sectionally periodic magnetic field generated or influenced by a sensor object comprises first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements, wherein the first and the second magnetoresistive sensor elements are arranged adjacent to one another at a first distance, the third and the third magnetoresistive sensor element fourth magnetoresistive sensor element are arranged adjacent at a second distance, wherein the first and the third magneto-resistive sensor element are arranged at a third distance, wherein the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) at least 1% of the third distance ( 420 ) and less than 50% of the third distance ( 420 ) is.

Ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds weist ein erstes, zweites und drittes magnetoresistives Sensorelement auf, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement benachbart in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem zweiten Abstand angeordnet sind, und wobei der erste Abstand wenigstens 1% des zweiten Abstands und weniger als 50% des zweiten Abstands entspricht.One embodiment a sensor arrangement for detecting a generated by a donor object or influenced at least partially periodic magnetic field has a first, second and third magnetoresistive sensor element wherein the first and second magnetoresistive sensor elements are adjacent are arranged at a first distance, wherein the second and the third magnetoresistive sensor element arranged at a second distance and wherein the first distance is at least 1% of the second distance and less than 50% of the second distance.

Ein Ausführungsbeispiel eines Sensors zum Erfassen eines von einem Geberobjekt erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds umfasst ein erstes, zweites, drittes und viertes magnetoresistive Sensorelement und eine Auswerteschaltung, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des zweiten magnetoresistiven Sensorelements und um basierend auf einem zweiten Differenzsignal des dritten und des vierten Sensorelements ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts aufweist, und wobei das Differenzsignal eine Information bezüglich einer Richtung des Geberobjekts aufweist, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement in einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem zweiten Abstand angeordnet sind und wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement in einem dritten Abstand angeordnet sind.One embodiment a sensor for detecting a generated by a donor object or influenced at least partially periodic magnetic field includes first, second, third and fourth magnetoresistive Sensor element and an evaluation circuit that is configured to based on a first difference signal of the first and the second magnetoresistive sensor element and based on a second difference signal of the third and the fourth sensor element to provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal is information relating to a speed of the encoder object, and wherein the difference signal is an information in terms of a direction of the donor object, wherein the first and the second magnetoresistive sensor element arranged at a first distance are, wherein the second and the third magneto-resistive sensor element are arranged at a second distance and wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element is arranged at a third distance are.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Zuhilfenahme der nachfolgend aufgeführten Figuren beschrieben.embodiments The present invention will be described below with the aid of the following Figures described.

1 zeigt ein Anwendungsszenario von Ausführungsbeispielen von Sensoren und Sensoranordnungen; 1 shows an application scenario of embodiments of sensors and sensor arrangements;

2 zeigt ein weiteres Szenario eines Einsatzgebiets von Ausführungsbeispielen eines Sensors oder einer Sensoranordnung; 2 shows another scenario of a field of application of embodiments of a sensor or a sensor arrangement;

3 zeigt ein weiteres Anwendungsszenario von Ausführungsbeispielen von Sensoren und Sensoranordnungen; 3 shows another application scenario of embodiments of sensors and sensor arrangements;

4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung; 4 shows a block diagram of an embodiment of a sensor or a sensor arrangement;

5 zeigt schematisch eine Phasenbeziehung von Signalen des in 4 gezeigten Ausführungsbeispiels; 5 schematically shows a phase relationship of signals of in 4 shown embodiment;

6a zeigt ein Ersatzschaltbild einer Halbbrückenschaltung; 6a shows an equivalent circuit diagram of a half-bridge circuit;

6b zeigt ein Ersatzschaltbild einer Vollbrückenschaltung; 6b shows an equivalent circuit diagram of a full bridge circuit;

7 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung; 7 shows a block diagram of another embodiment of a sensor or a sensor arrangement;

8 zeigt ein weiteres Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung; 8th shows a further block diagram of another embodiment of a sensor or a sensor arrangement;

9 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung; 9 shows a block diagram of an embodiment of a sensor or a sensor arrangement;

10 zeigt ein weiteres Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Sensors und einer Sensoranordnung; 10 shows a further block diagram of a further embodiment of a sensor and a sensor arrangement;

11 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Sensors und einer Sensoranordnung mit zwei Gradiometern; 11 shows a block diagram of another embodiment of a sensor and a sensor arrangement with two gradiometers;

12 zeigt schematisch zwei Verläufe von Signalen von Sensorelementen des in 11 gezeigten Ausführungsbeispiels; und 12 schematically shows two waveforms of signals from sensor elements of in 11 shown embodiment; and

13 zeigt schematisch weitere Verläufe von Signalen des in 11 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung. 13 schematically shows further courses of signals of in 11 shown embodiment of a sensor or a sensor arrangement.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description the embodiments

Die 1 bis 13 zeigen Blockdiagramme, Anwendungsbeispiele und Signalverläufe von Ausführungsbeispielen von Sensoren und Sensoranordnungen. Bevor im Zusammenhang mit den 4 bis 13 Ausführungsbeispiele von Sensoren und Sensoranordnungen beschrieben werden, werden zunächst im Zusammenhang mit den 1 bis 3 verschiedene Anwendungsmöglichkeiten, Anwendungsbeispiele und Grundlagen möglicher Anwendungen von Ausführungsbeispielen eines Sensors bzw. Sensoranordnung beschrieben.The 1 to 13 show block diagrams, application examples and waveforms of embodiments of sensors and sensor assemblies. Before in connection with the 4 to 13 Embodiments of sensors and sensor arrangements will be described initially in connection with the 1 to 3 various applications, application examples and principles of possible applications of embodiments of a sensor or sensor arrangement described.

1 zeigt eine erste schematische Darstellung eines möglichen Anwendungsszenarios eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100. Der Sensor 100 umfasst Ausführungsbeispiele einer Sensoranordnung 110 mit einer Mehrzahl von magnetoresistiven Sensorelementen 120. Genauer gesagt zeigt 1 ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100, bei dem die Sensoranordnung 110 im Querschnitt gezeigt ist, wobei zur Vereinfachung der Darstellung lediglich zwei einzelnen magnetoresistive Sensorelemente 120 dargestellt sind. 1 shows a first schematic representation of a possible application scenario of an embodiment of a sensor 100 , The sensor 100 includes embodiments of a sensor arrangement 110 with a plurality of magnetoresistive sensor elements 120 , More specifically shows 1 an embodiment of a sensor 100 in which the sensor arrangement 110 is shown in cross-section, wherein for simplicity of illustration, only two individual magnetoresistive sensor elements 120 are shown.

Auf einer Rückseite des Sensors 100 ist ein sogenannter Backbiasmagnet 130 befestigt, der den Sensor 100 bzw. die magnetoresistiven Sensorelemente 120 einem zeitlich (konstanten) Magnetfeld bzw. einer magnetischen Flussdichte aussetzt. Der Backbiasmagnet 130 ist hierbei häufig als ein Permanentmagnet ausgeführt, der eine durch die in 1 gezeigten Pfeile angedeuteten Magnetisierung aufweist. Zusammen mit dem Ausführungsbeispiel des Sensors 100, seiner Sensoranordnung 110 und den magnetisch sensitiven Elementen 120 ist der Backbiasmagnet 130 in einem Schutzgehäuse 140 eingebettet oder auch vergossen.On a back of the sensor 100 is a so-called backbias magnet 130 attached, the sensor 100 or the magnetoresistive sensor elements 120 a temporally (constant) magnetic field or a magnetic flux density exposes. The backbias magnet 130 This is often designed as a permanent magnet, the one through the in 1 has arrows indicated magnetization. Together with the embodiment of the sensor 100 , its sensor array 110 and the magnetically sensitive elements 120 is the backbias magnet 130 in a protective housing 140 embedded or even shed.

Der Backbiasmagnet 130 setzt den Sensor 100 mit seinen magnetoresistiven Sensorelemente 120 einem zeitlich konstanten Magnetfeld bzw. einer zeitlich konstanten magnetischen Flussdichte aus, die beispielsweise durch ein Geberobjekt 150 dann in Abhängigkeit einer Bewegung eines weiteren Objektes, das mit dem Geberobjekt 150 mechanisch gekoppelt oder verbunden ist, beeinflusst wird. Bei dem in 1 gezeigten Anwendungsbeispiel ist das Geberobjekt 150 beispielsweise als Zahnrad ausgeführt, das mit einer rotierenden Komponente mechanisch verbunden bzw. mechanisch gekoppelt sein kann oder selbst als Teil des betreffenden Objekts ausgeführt sein kann. Hierbei ist das Geberobjekt 150 bezogen auf die magnetoresistiven Sensorelemente 120 in einem Abstand angeordnet, der auch als magnetischer Luftspalt (magnetic air gap) oder als Luftspalt bezeichnet wird. Dieser ist in 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet.The backbias magnet 130 sets the sensor 100 with its magnetoresistive sensor elements 120 a temporally constant magnetic field or a temporally constant magnetic flux density, for example, by a donor object 150 then in dependence of a movement of another object, that with the donor object 150 mechanically coupled or connected is affected. At the in 1 shown application example is the encoder object 150 For example, designed as a toothed wheel, which may be mechanically connected or mechanically coupled to a rotating component or itself may be designed as part of the object in question. Here is the donor object 150 based on the magnetoresistive sensor elements 120 arranged at a distance, which is also referred to as a magnetic air gap (magnetic air gap) or as an air gap. This one is in 1 indicated by a double arrow.

Das Geberobjekt, das manchmal auch als permeables Zielrad (Permeable Target Wheel) bezeichnet wird, weist an seinem Umfang oder durch eine andere Topologie bildenden Maßnahme häufig eine periodische Struktur auf, die dazu führt, dass im Falle einer Bewegung, also beispielsweise einer Rotation des Zahnrads 150, die magnetoresistiven Sensorelemente 120 einem zeitlich periodischen Magnetfeld bzw. einer zeitlich periodischen Magnetflussdichte ausgesetzt sind.The donor object, which is sometimes referred to as a permeable target wheel, often has a periodic structure on its circumference or by some other topology that results in a case of movement, such as rotation of the gear 150 , the magnetoresistive sensor elements 120 a periodically periodic magnetic field or a temporally periodic magnetic flux density are exposed.

Neben dem zuvor erläuterten Zahnrad kann ein Geberobjekt alternativ oder ergänzend auch als Lochrad oder Polrad ausgeführt sein, wobei ein Polrad beispielsweise an seinem äußeren Umfang periodisch angeordnete Bereiche einer wechselnden Mag netisierung aufweisen kann. Mit anderen Worten können im Falle eines Polrades an seinem Umfang magnetische Bereiche derart angeordnet sein, dass beispielsweise Nordpole und Südpole periodisch abwechselnd angeordnet sind. Ein solches Beispiel wird im Zusammenhang mit 2 noch näher erläutert.In addition to the previously described gear, a donor object may alternatively or additionally also be embodied as a pinwheel or pole wheel, wherein a pole wheel may have, for example, periodically arranged regions of an alternating magnetization on its outer circumference. In other words, in the case of a pole wheel on its circumference magnetic regions may be arranged such that, for example, north poles and south poles are arranged periodically alternately. Such an example will be related to 2 explained in more detail.

Darüber hinaus kann das Geberobjekt 150 im Falle einer linearen Bewegung bzw. im Falle einer als linearen Bewegung zu detektierenden Bewegung auch als Zahnstange, Lochstange oder Polstange ausgeführt werden, wobei in diesem Fall wiederum die betreffende Stange häufig eine periodische Struktur an ihrem Umfang aufweist, die geeignet ist, dass von dem Backbiasmagneten 130 hervorgerufene Magnetfeld ansprechend auf eine Bewegung des betreffenden Geberobjekts 150 periodisch zu modulieren bzw. zu ändern, so dass ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100 diese Bewegung durch ein Erfassen der periodischen Änderung des Magnetfeldes bzw. durch die Messung des Magnetfeldes erfassen kann.In addition, the donor object can 150 be executed in the case of a linear movement or in the case of a movement to be detected as a linear movement as a rack, hole bar or pole rod, in which case again the rod in question often has a periodic structure at its periphery, which is suitable that of back-bias magnet 130 caused magnetic field in response to a movement of the respective donor object 150 periodically to modulate or change, so that an embodiment of a sensor 100 can detect this movement by detecting the periodic change of the magnetic field or by the measurement of the magnetic field.

Wie zuvor angedeutet wurde, können entsprechende Ausführungsbeispiele von Sensoren 100 beispielsweise im Kfz-Bereich eingesetzt werden. Im Falle von ABS-Systemen (ABS = Anti-Blockiersystem) kann so beispielsweise die Bewegung der Räder mittels Ausführungsbeispielen von Magnetsensoren 100 detektiert werden. In einem solchen Fall kann beispielsweise das Geberobjekt 150 direkt mit dem Rad, einer zugeordneten Welle oder einem anderen Bauteil gekoppelt werden, das sich der Bewegung des Rades entsprechend bewegt. Im Falle eines angetriebenen Rades kann so beispielsweise das Geberobjekt 150 mit einem Ausgang eines Differentials mechanisch gekoppelt sein.As previously indicated, respective embodiments of sensors 100 For example, be used in the automotive sector. In the case of ABS systems (ABS = anti-lock braking system), for example, the movement of the wheels by means of embodiments of magnetic sensors 100 be detected. In such a case, for example, the donor object 150 be coupled directly to the wheel, an associated shaft or other component that moves according to the movement of the wheel. In the case of a driven wheel, for example, the donor object 150 be mechanically coupled to an output of a differential.

Im Bereich der Motorentechnik können entsprechende Ausführungsbeispiele eines Sensors 100 im Bereich von Kurbelwellensensoren und/oder Nockenwellensensoren eingesetzt werden, die beispielsweise zur Detektion einer Rotation der betreffenden Wellen verwendet werden können. Entsprechend können Ausfüh rungsbeispiele eines Sensors 100 auch bei anderen Wellen, etwa im Getriebebereich zur Messung einer Drehzahl an einem Ausgang des Getriebes herangezogen werden. Je nach konkreter Implementierung entsprechender Ausführungsbeispiele, insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Technologien im Bereich der magnetoresistiven Sensorelemente 120 können so beispielsweise Ausführungsbeispiele entsprechender Sensoren 100 in Form inkrementeller GMR-Geschwindigkeitssensoren (GMR = Giant Magneto Resistance = Riesenmagnetwiderstand) implementiert werden.In the field of engine technology, corresponding embodiments of a sensor 100 be used in the range of crankshaft sensors and / or camshaft sensors, which can be used for example for detecting a rotation of the respective waves. Accordingly, examples of embodiment of a sensor can be made 100 also be used in other waves, such as in the transmission range for measuring a speed at an output of the transmission. Depending on the concrete implementation of corresponding embodiments, in particular with regard to different technologies in the field of magnetoresistive sensor elements 120 For example, embodiments of corresponding sensors 100 in the form of incremental GMR velocity sensors (GMR = Giant Magneto Resistance).

Wie bereits erläutert wurde, werden dabei häufig entweder Polräder mit permanentmagnetisierten Mustern oder Zahnräder als Geberobjekte 150 mit kleinen Permanentmagneten 130 an der Rückseite der Ausführungsbeispiele von Sensoren 100 verwendet. In beiden Fällen entsteht durch eine Bewegung des Rades, genauer gesagt durch die Bewegung des Geberobjektes 150, an dem Sensor 110 ein periodisches, häufig sinus-ähnliches oder sinusförmiges Magnetfeld. Werden anstelle von magnetoresistiven Sensorelemente 120 Hallsonden eingesetzt, ist in diesem Fall die Komponente senkrecht zu einem Chip oder einem Substrat gemeint, auf dem die betreffenden Hallsonden hergestellt bzw. präpariert sind. Im Falle von magnetoresistiven Sensoren (xMR-Sensoren) ist im Allgemeinen eine Komponente parallel zu der Chipebene bzw. die Komponente parallel zu einer Hauptoberfläche des Substrats oder Chips.As has already been explained, in this case often either pole wheels with permanently magnetized patterns or gears as donor objects are used 150 with small permanent magnets 130 at the back of the embodiments of sensors 100 used. In both cases, it is caused by a movement of the wheel, more precisely by the movement of the encoder object 150 , on the sensor 110 a periodic, often sinusoidal or sinusoidal magnetic field. Be used instead of magnetoresistive sensor elements 120 Used Hall probes, in this case, the component is meant perpendicular to a chip or a substrate on which the respective Hall probes are manufactured or prepared. In the case of magnetoresistive sensors (xMR sensors), in general, a component parallel to the chip plane or the component is parallel to a main surface of the substrate or chip.

Hierbei umfassen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung magnetoresistive Sensorelemente, also etwa die magnetoresistiven Sensorelemente 120 beispielsweise sogenannte AMR-Sensorelemente (AMR = Anisotropic Magneto Resistance = Anistroper Magnetwiderstand), GMR-Sensorelemente (GMR = Giant Magneto Resistance = Riesenmagnetwiderstand), CMR-Elemente (CMR = Colossal Magneto Resistance = Kolossaler Magnetwiderstand), TMR-Sensorelemente (TMR = Tunnel Magneto Resistance = Tunnelmagnetwiderstand), EMR-Sensorelemente (EMR = Extraordinary Magneto Resistance = Außergewöhnlicher Magnetwiderstand) oder Spin-Valve-Sensorelemente (Spin-Ventil-Sensorelemente). Je nach eingesetzter Technologie entsprechender magnetoresistiver Sensorelemente weisen diese eine unterschiedliche Schichtstruktur auf. In manchen Fällen, beispielsweise bei GMR-Sensorelementen oder TMR-Sensorelementen weisen diese eine weichmagnetische Schicht und eine hartmagnetische Schicht auf, wobei die hartmagnetische Schicht beispielsweise als synthetischer Antiferromagnet (SAF) ausgeführt sein kann, der bezüglich einer Vorzugsrichtung magnetische Feldstärken bzw. deren Komponenten entlang dieser Vorzugsrichtung detektieren kann. Im Falle von GMR-Sensoren, denen zu den GMR-Sensoren sehr verwandten Spin-Valve-Strukturen, und im Falle von TMR-Strukturen kann ein solcher synthetischer Antiferromagnet beispielsweise durch einen sogenannten Konditionierungsprozess, bei dem die betreffende Struktur oberhalb einer als Blocking-Temperatur bezeichneten Temperatur erhitzt wird und in einem Magnetfeld der betreffenden Richtung, die mit der Vorzugsrichtung übereinstimmt, wieder abgekühlt werden. Hierdurch wird das betreffende Magnetfeld in den betreffenden Sensor „eingeschrieben".In the context of the present application, magnetoresistive sensor elements, that is to say, for example, the magnetoresistive sensor elements, are included here 120 For example, so-called AMR sensor elements (AMR = Anisotropic Magneto Resistance = Anistroper magnetoresistance), GMR sensor elements (GMR = Giant Magneto Resistance), CMR elements (CMR = Colossal Magneto Resistance), TMR sensor elements (TMR = Tunnel Magneto Resistance), EMR (Extraordinary Magneto Resistance) sensor elements or spin valve sensor elements (Spin Valve Sensor Elements). Depending on the technology used, corresponding magnetoresistive sensor elements have a different layer structure. In some cases, for example in the case of GMR sensor elements or TMR sensor elements, these have a soft-magnetic layer and a hard-magnetic layer, wherein the hard-magnetic layer can be embodied, for example, as a synthetic antiferromagnet (SAF), which has magnetic field strengths or their components with respect to a preferred direction can detect this preferred direction. In the case of GMR sensors, those to the GMR sensors very related spin valve structures, and in the case of TMR structures, such a synthetic antiferromagnet, for example, by a so-called conditioning process in which the structure in question above a blocking temperature designated temperature is heated and in a magnetic field of the respective direction, which coincides with the preferred direction, are cooled again. As a result, the relevant magnetic field is "inscribed" in the relevant sensor.

Je nach verwendeter Struktur bzw. je nach verwendeter Sensorelement-Technologie können andere Maßnahmen, beispielsweise des Designs oder des Layouts, getroffen werden, um eine entsprechende Vorzugsrichtung zu definieren. Im Falle von GMR-Strukturen, Spin-Valve-Strukturen und TMR-Strukturen liegen diese häufig parallel zu der Hauptoberfläche des Substrats bzw. des Chips, auf den sie präpariert oder abgeschieden wurden.ever according to the structure used or depending on the sensor element technology used can other measures, For example, the design or the layout, to be taken to define a corresponding preferred direction. In the case of GMR structures, spin valve structures and TMR structures often lie parallel to the main surface of the Substrate or the chip on which they were prepared or deposited.

1 zeigt also ein Anwendungsbeispiel eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung im Falle einer üblichen Anwendung. Hierbei wird ein kleiner Permanentmagnet als Backbiasmagnet 130 an den Sensor 100 angebracht, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Beide werden dann vor das Geberobjekt 150, beispielsweise einer gezahnten, permeablen Scheibe platziert. 1 shows an example of an embodiment of a sensor 100 with an embodiment of a sensor arrangement in the case of a conventional application. This is a small permanent magnet as a backbias magnet 130 to the sensor 100 attached to generate a magnetic field. Both will then be in front of the donor object 150 , For example, a toothed, permeable disc placed.

Wird die Scheibe dann, wie in 1 durch den Pfeil angedeutet, rotiert, passieren die Zähne der Scheibe einen Bereich vor dem Sensor 100 und erzeugen so eine kleine Magnetfeldvariation bzw. eine kleine Variation der magnetischen Flussdichte, die dann durch das Ausführungsbeispiel des Sensors 100 erfasst werden kann. Diese Feldvariation kann beispielsweise Informationen über die Winkelposition und/oder die Drehgeschwindigkeit der Scheibe (Geberobjekt 150) umfassen. Ferner kann je nach konkreter Ausführung eines Sensors 100 in der Variation des Magnetfeldes weitere Informationen, beispielsweise die Drehrichtung umfasst sein. Eine Wellenform der Variation des Magnetfeldes bzw. der magnetischen Flussdichte, die durch die Rotation des Geberobjekts 150 hervorgerufen werden kann, ist in vielen Fällen sinusförmig bzw. nahezu sinusförmig. Hierbei kann es insbesondere ratsam sein, zumindest über einen Bereich des Umfangs des Zahnrads oder eine vergleichbare Abmessung anderer Geberobjekte 150 die entsprechenden Strukturen oder Magnetisierungen periodisch auszuführen, so dass in einem solchen Fall im Allgemeinen die Wellenform periodisch ist. Eine Amplitude der Magnetfeldvariation nimmt hierbei drastisch mit wachsendem Luftspalt.Will the disc then, as in 1 indicated by the arrow, rotates, the teeth of the disc pass an area in front of the sensor 100 and thus generate a small magnetic field variation or a small variation of the magnetic flux density, which then passes through the embodiment of the sensor 100 can be detected. This field variation can, for example, information about the angular position and / or the rotational speed of the disc (encoder object 150 ). Furthermore, depending on the specific embodiment of a sensor 100 in the variation of the magnetic field further information, for example, the direction of rotation may be included. A waveform of the variation of the magnetic field or the magnetic flux density caused by the rotation of the encoder object 150 is in many cases sinusoidal or nearly sinusoidal. In this case, it may be particularly advisable, at least over a region of the circumference of the gear or a comparable dimension of other donor objects 150 to periodically execute the corresponding structures or magnetizations so that in general the waveform is periodic in such a case. An amplitude of the magnetic field variation decreases drastically with increasing air gap.

Je nach konkreter Implementierung eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100, kann es ferner ratsam sein, um gegenüber homogenen Hintergrundfeldern eine gesteigerte Unempfindlichkeit zu erreichen, dass sich an dem betreffenden Chip des Sensors 100 wenigstens zwei Sensoren in einem Abstand befinden, der ca. 50% der Zahnperiode, die auch als Pitch bezeichnet wird, entspricht. Bei vielen Anwendungsbeispielen, werden häufig als übliche Zahnräder, solche verwendet, die eine Periode von 5 mm aufweisen, so dass es also im Falle eines Ausführungsbeispiels für ein solches Zahnrad als Geberobjekt 150 ratsam sein kann, die beiden magnetoresistiven Sensoren 120 in einem Abstand von etwa 2,5 mm voneinander entfernt beabstandet anzuordnen, wie dies in 1 skizziert ist.Depending on the concrete implementation of an embodiment of a sensor 100 , it may also be advisable to achieve increased insensitivity to homogeneous background fields, which can be found on the relevant chip of the sensor 100 At least two sensors are at a distance that corresponds to approximately 50% of the tooth period, which is also referred to as pitch. In many application examples, are often used as conventional gears, those having a period of 5 mm, so it so in the case of an embodiment of such a gear as a donor object 150 can be advisable, the two magnetoresistive sensors 120 spaced apart from each other at a distance of about 2.5 mm, as shown in FIG 1 outlined.

Ihre Signale können beispielsweise durch den Einsatz einer Halbrückenschaltung aber auch unter Verwendung anderer technischer Realisierungen voneinander subtrahiert werden. Durch den Abstand beider Sensoren 120 sind ihre Signalverläufe (Sinussignale) etwa um 180° außer Phase. Eine Subtraktion verdoppelt somit etwa ihre Amplitude. Anders ausgedrückt, gewinnt man durch die Verwendung einer entsprechenden Schaltung also Signalstärke. Darüber hinaus ist im Falle einer entsprechenden Verschaltung es ebenso im Falle mancher Ausführungsbeispiele vorteilhaft, dass homogene Störfälle, die auf beide magnetoresistiven Sensorelemente 120 einwirken, im idealen Fall aufgrund der Subtraktion bei der Differenzbildung weitgehend unterdrückt bzw. eliminiert werden. Die Subtraktion der beiden Signale kann, wie zuvor angedeutet wurde, beispielsweise durch eine Brückenschaltung in Form einer Halbbrückenschaltung (H-Brücke) direkt im Bereich des Ausführungsbeispiels des Sensors 100 bzw. im Bereich des Ausführungsbeispiels der Sensoranordnung 110 geschehen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, erst in der nachfolgenden Signalverarbeitung, beispielsweise im Rahmen einer Auswerteschaltung, eine entsprechende Signalsubtraktion vorzunehmen. Wie später noch erläutert wird kann ggf. die zuerst erläuterte Variante in manchen Anwendungs- und Ausführungsbeispielen jedoch bessere Ergebnisse liefern. Eine solche Sensorkonfiguration wird auch Gradiometer genannt, da aufgrund der Subtraktion zweier räumlich getrennter Signale im Falle einer hinreichend geringen Beabstandung der beiden Sensorelemente 120 zueinander ein einer Komponente eines Gradienten des betreffenden Magnetfeldes bzw. der magnetischen Flussdichte, proportionales Signal erzeugt wird. Entsprechend werden Ausführungsbeispiele eines Sensors 100, der eine entsprechende Gradiometer-Konfiguration aufweist, auch als differentielle Magnetfeldsensoren bezeichnet.Their signals can be subtracted from each other, for example, by the use of a half-bridge circuit, but also using other technical implementations. Due to the distance between both sensors 120 are their signal waveforms (sinusoidal signals) about 180 ° out of phase. A subtraction thus approximately doubles its amplitude. In other words, one gains signal strength through the use of a corresponding circuit. In addition, in the case of a corresponding interconnection, it is also advantageous in the case of some exemplary embodiments that homogeneous incidents occur on both magnetoresistive sensor elements 120 act in the ideal case, largely suppressed or eliminated due to the subtraction in the difference formation. The subtraction of the two signals can, as previously indicated, for example, by a bridge circuit in the form of a half-bridge circuit (H-bridge) directly in the field of the embodiment of the sensor 100 or in the region of the embodiment of the sensor arrangement 110 happen. In principle, however, it is also possible to perform a corresponding signal subtraction only in the subsequent signal processing, for example in the context of an evaluation circuit. As will be explained later, however, the variant explained first may provide better results in some applications and embodiments. Such a sensor configuration is also called a gradiometer, because due to the subtraction of two spatially separated signals in the case of a sufficiently small spacing of the two sensor elements 120 to one another a component of a gradient of the relevant magnetic field or the magnetic flux density, proportional signal is generated. Accordingly, embodiments of a sensor 100 having a corresponding gradiometer configuration, also referred to as differential magnetic field sensors.

In manchen Ausführungsbeispielen eines Sensors 100 kann darüber hinaus zur Ermittlung der Drehrichtung des Geberobjekts 150, ein oder mehrere zusätzliche Sensoren eingesetzt werden. Will man also zugleich wissen, ob sich das betreffende Rad 150 nach links oder nach rechts dreht, kann es ratsam sein, ein zusätzliches magnetoresistive Sensorelement an einem dritten Ort auf dem Substrat oder Chip vorzusehen.In some embodiments of a sensor 100 In addition, to determine the direction of rotation of the encoder object 150 , one or more additional sensors are used. So you want to know at the same time, whether the wheel in question 150 Turning to the left or to the right, it may be advisable to provide an additional magnetoresistive sensor element at a third location on the substrate or chip.

Mit anderen Worten werden im Rahmen mancher Ausführungsbeispiele eines Sensors 100 bzw. im Rahmen mancher Ausführungsbeispiele einer Sensoranordnung 110 Gradiometer-Konfigurationen oder Gradiometer-Anordnungen eingesetzt, die in der Lage sind, eine Differenz von Magnetfeldern bzw. magnetischen Flussdichten bezüglich zweier beabstandeter Punkte zu detektieren und zu erfassen. Im Unterschied hierzu kann ein einzelnes magnetoresistives Sensorelement das Magnetfeld bzw. die entsprechend herrschende magnetische Flussdichte nur in einzelnen Punkt detektieren, so dass ein einzelnes magnetoresistives Element also nur in der Lage ist, eine absolute Feldstärke bzw. eine absolute Information bezüglich der magnetischen Flussdichte zu detektieren. Ein solches Signal eines einzelnen magnetoresistiven Sensorelements kann daher besonders empfindlich gegenüber überlagerten Störungen des Magnetfelds, die von außen auf das betreffende System einwirken sein, da diese häufig nicht vom Nutzsignal unterschieden werden können. Je nach konkretem Anwendungsbeispiel eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 bzw. einer Sensoranordnung 110 kann daher eine Signalerfassung verbessert werden, indem eine gradiometrische Anordnung der Sensorelemente (beispielsweise in Form von Brückenschaltungen) eingesetzt werden, da auf wenigstens zwei Sensorelemente einwirkende, gleichgerichtete Störungen durch die Differenzbildung wenigstens teilweise eliminiert bzw. kompensiert werden.In other words, in the context of some embodiments of a sensor 100 or in the context of some embodiments of a sensor arrangement 110 Gradiometer configurations or Gradiometer arrangements are used, which are able to detect a difference of magnetic flux or magnetic flux densities with respect to two spaced points and detect. In contrast to this, a single magnetoresistive sensor element can detect the magnetic field or the correspondingly prevailing magnetic flux density only in a single point, so that a single magnetoresistive element is thus only able to detect an absolute field strength or an absolute information regarding the magnetic flux density , Such a signal of a single magnetoresistive sensor element can therefore particularly sensitive to superimposed disturbances of the magnetic field, which act from the outside on the system in question, since they often can not be distinguished from the useful signal. Depending on the specific application example of an embodiment of a sensor 100 or a sensor arrangement 110 Therefore, a signal detection can be improved by a gradiometric arrangement of the sensor elements (for example in the form of bridge circuits) are used, since at least two sensor elements acting, rectified interference by subtraction are at least partially eliminated or compensated.

Hierbei ist zu beachten, dass die in den 1, 2 und 3 gezeigten Geometrien von Ausführungsbeispielen von Sensoren 100 nur schematisch zu verstehen sind. Hierbei zeigt insbesondere 1, wie erläutert, zwei magnetoresistive Sensorelemente. Sowohl im Hinblick auf die Anzahl der magnetoresistiven Sen sorelemente als auch deren Positionierung bezogen auf den Backbiasmagneten 130 und/oder ein gegebenenfalls vorhandenes Geberobjekt 150 sind die in den 1 bis 3 gewählten Darstellungen nicht vollständig bzw. erschöpfend. Im Rahmen der 1 bis 3 werden vielmehr lediglich verschiedene Anwendungsbeispiele skizziert, in denen die einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120, ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100 und der Sensoranordnung 110 einem durch das Geberobjekt 150 periodisch beeinflussten oder erzeugten Magnetfeldes unterworfen sind, welches durch die zuvor genannten Ausführungsbeispiele detektiert und erfasst werden können. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die in den 1 bis 3 gezeigten magnetoresistiven Sensorelemente bzw. ihre Positionen nur zur Illustration von Anwendungsgebieten und zur grundsätzlichen Einführung im Hinblick auf das periodisch beeinflusste oder erzeugte Magnetfeld durch das Geberobjekt 150 gegebenenfalls im Zusammenhang mit dem Backbiasmagneten 130 dienen. Detaillierte Beschreibungen von Ausführungsbeispielen 100 und einer Sensoranordnung 120 werden im Zusammenhang mit den 4 bis 13 später folgen.It should be noted that in the 1 . 2 and 3 shown geometries of embodiments of sensors 100 only to be understood schematically. This shows in particular 1 as explained, two magnetoresistive sensor elements. Both in terms of the number of magnetoresistive Sen sorelemente as well as their positioning relative to the backbias magnet 130 and / or an optional donor object 150 are the ones in the 1 to 3 selected representations are not complete or exhaustive. As part of the 1 to 3 Rather, only different application examples are sketched in which the individual magnetoresistive sensor elements 120 , An embodiment of a sensor 100 and the sensor assembly 110 one through the donor object 150 Periodically influenced or generated magnetic field are subjected, which can be detected and detected by the aforementioned embodiments. In other words, that means that in the 1 to 3 shown magnetoresistive sensor elements or their positions only to illustrate application areas and for the fundamental introduction with regard to the periodically influenced or generated magnetic field by the encoder object 150 optionally in connection with the backbias magnet 130 serve. Detailed descriptions of embodiments 100 and a sensor arrangement 120 be related to the 4 to 13 follow later.

2 zeigt ein weiteres Anwendungsgebiet bzw. eine weitere Anwendung eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 bzw. einer Sensoranordnung 110. Hierbei ist in 2 eine entsprechende Sensoranordnung für zwei verschiedene Zeitpunkte (t1) und (t2) dargestellt, wobei bezüglich des Zeitpunkts (t2) einmal eine Anordnung des betreffenden Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 110 für eine Linksdrehung (t2L) und für eine Rechtsdrehung (t2R) wiedergegeben sind. 2 zeigt darüber hinaus eine weitere Art des Geberobjekts 150, die bereits zuvor erläutert wurde. Genauer gesagt handelt es sich bei dem Geberobjekt 150 um ein magnetisches Rad bzw. ein Magnetrad, das auch als Polrad bezeichnet wird. An seinem Umfang weist das Polrad 150 eine Mehrzahl von periodisch angeordneten magnetischen Bereichen 160-S, 160-N, die der Verwendung des Bezugszeichens folgend als Südpol (S) bzw. als Nordpol (N) ausgebildet sind. Das Polrad 150 erzeugt somit im Be reich seiner Oberfläche, also im Bereich der magnetischen Bereiche 160 magnetische Feldlinien 170, wie sie in 2 eingezeichnet sind. 2 shows a further field of application or a further application of an embodiment of a sensor 100 or a sensor arrangement 110 , Here is in 2 a corresponding sensor arrangement for two different times (t1) and (t2) is shown, wherein with respect to the time (t2) once an arrangement of the relevant embodiment of a sensor arrangement 110 for a left turn (t2 L ) and for a right turn (t2 R ). 2 also shows another type of donor object 150 that was explained earlier. More specifically, it is the donor object 150 to a magnetic wheel or a magnetic wheel, which is also referred to as a flywheel. At its periphery, the pole wheel 150 a plurality of periodically arranged magnetic regions 160-S . 160-N following the use of the reference symbol as south pole (S) and north pole (N), respectively. The pole wheel 150 thus generates in Be rich its surface, ie in the range of magnetic regions 160 magnetic field lines 170 as they are in 2 are drawn.

Im Hinblick auf die Sensoranordnung 110 sind diese, wie zuvor erläutert, hinsichtlich der beiden Zeitpunkte t1, t2 dargestellt. Die Sensoranordnungen 110 sind hierbei bezüglich dreier Orte bzw. bezüglich dreier unterschiedlicher Positionen 180-1, 180-2, 180-3 dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 übt das Polrad 150 als Geberobjekt 150 auf ein bei Position 180-1 angeordnetes erstes magnetoresistives Sensorelement aufgrund der Feldlinien 170 einen Effekt aus, der durch ein Pluszeichen (+) wiedergegeben ist. Auf ein zweites magnetoresistives Sensorelement bei Position 180-2 wird entsprechend der umgekehrten Richtung des entsprechenden Feldlinien 170 ein entsprechend um 180° gedrehtes Magnetfeld ein, so dass auf dieses magnetoresistive Sensorelement das Magnetfeld einen Einfluss ausübt, der durch ein Minuszeichen (–) angedeutet ist. Ein drittes magnetoresistives Sensorelement bei Position 180-3 zwischen den beiden Positionen 180-1, 180-2 ist dagegen in einem Bereich angesiedelt, auf den in der eingezeichneten Konfiguration kein Magnetfeld einwirkt, so dass der entsprechende Effekt durch eine Ziffer 0 wiedergegeben ist.With regard to the sensor arrangement 110 these are, as explained above, with respect to the two times t1, t2 shown. The sensor arrangements 110 are here with respect to three places or with respect to three different positions 180-1 . 180-2 . 180-3 shown. At time t1, the pole wheel exercises 150 as donor object 150 on one at position 180-1 arranged first magnetoresistive sensor element due to the field lines 170 an effect represented by a plus sign (+). On a second magnetoresistive sensor element at position 180-2 will be according to the reverse direction of the corresponding field lines 170 a correspondingly rotated by 180 ° magnetic field, so that the magnetic field exerts an influence on this magnetoresistive sensor element, which is indicated by a minus sign (-). A third magnetoresistive sensor element at position 180-3 between the two positions 180-1 . 180-2 On the other hand, it is located in an area where no magnetic field acts in the configuration shown, so that the corresponding effect is represented by a number 0.

Wird nun im Rahmen einer Linksdrehung das Geberobjekt 150 bewegt, ergibt sich die Situation bezüglich der Sensoranordnung 110 und dem Geberobjekt 150, wie sie durch die Lage der Sensoranordnung 110 zum Zeitpunkt t2L wiedergeben ist. In diesem Fall wirkt auf das erste magnetoresistive Sensorelement und das zweite magnetoresistive Sensorelement an den Positionen 180-1, 180-2 in horizontaler Richtung keine magnetische Komponente ein, so dass das Magnetfeld auf die betreffenden magnetoresistiven Sensorelemente keinen Einfluss einübt, was durch die Ziffer 0 dargestellt ist. Im Unterschied hierzu ist das dritte, mittlere magnetoresistive Sensorelement bei Position 180-3 einer magnetischen Flussdichte ausgesetzt, die zu einem Einfluss führt, der in 2 durch ein (–) wiedergeben ist. Entsprechend ergibt sich auch eine Situation im Falle eines rechtsdrehenden Geberobjekts 150, wie sie in der Teilabbildung darunter wiedergegeben ist. Genauer gesagt, wirken auch hier wiederum auf das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 in horizontaler Richtung keine magnetischen Flusslinien auf diese ein, so dass die Wirkung des Magnetfeldes auf diese beiden Sensorelemente wiederum durch die Ziffer 0 dargestellt ist. Im Unterschied zu dem Fall eines linksdrehenden Geberobjekts herrscht nunmehr jedoch im Bereich des dritten magnetoresistiven Sensorelements 120-3 ein Magnetfeld vor, das zu einem positiven Effekt führt, der in 2 durch ein (+) wiedergegeben ist. Dieses zeigt schon, dass durch Einsatz eines dritten magnetoresistiven Sensorelements 120 zwischen den beiden äußeren magnetoresistiven Sensorelementen 120-1, 120-3 eine Information bezüglich einer Richtung des Drehsinns des Geberobjekts 150 ableitbar ist.Now in the context of a left turn the encoder object 150 moves, the situation arises with respect to the sensor arrangement 110 and the donor object 150 as determined by the location of the sensor array 110 at the time t2 L is playing. In this case, acts on the first magnetoresistive sensor element and the second magnetoresistive sensor element at the positions 180-1 . 180-2 in the horizontal direction, no magnetic component, so that the magnetic field on the relevant magnetoresistive sensor elements exerts no influence, which is represented by the numeral 0. In contrast, the third, middle magnetoresistive sensor element is at position 180-3 exposed to a magnetic flux density, which leads to an influence in 2 by a (-) play. Accordingly, there is also a situation in the case of a clockwise encoder object 150 as reproduced in the sub-figure below. More precisely, again the first and the second magnetoresistive sensor element act here 120-1 . 120-2 in the horizontal direction no magnetic flux lines on this one, so that the effect of the magnetic field on these two sensor elements is again represented by the numeral 0. Unlike the case However, a left-handed encoder object now prevails in the region of the third magnetoresistive sensor element 120-3 a magnetic field that leads to a positive effect in 2 represented by a (+). This already shows that by using a third magnetoresistive sensor element 120 between the two outer magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 an information regarding a direction of the rotation of the encoder object 150 is derivable.

Bei der Verwendung von Ausführungsbeispielen eines Magnetfeldsensors 100 bzw. eines Sensors 100 zur inkrementellen Geschwindigkeitsmessung werden in einigen Fällen rotierende, wechselnd magnetisierte Magneträder oder Metallzahnräder als Geberobjekte 150 verwendet, die gegebenenfalls das Feld eines hinter dem eigentlichen Sensor 100 angebrachten Magneten 130 ablenken bzw. modulieren. Im Falle eines Polrades als Geberobjekt 150, wie dies in 2 gezeigt ist, kann die Messung der Geschwindigkeit beispielsweise durch Detektion der Nulldurchgänge des Differenzfeldes erfolgen, wie es beispielsweise durch die äußeren magnetoresistiven Sensorelemente bei den Positionen 180-1, 180-2 bei der in 2 gezeigten Konfiguration erfolgen kann. Ein solches Differenzfeld kann erfasst werden, wenn zwei Magnetfeldsensorelemente, beispielsweise zwei Hall-Sensorelemente oder magnetoresistive Sensorelemente (zum Beispiel GMR-Sensorelemente) im Abstand einer Magnetpollänge bzw. einer Zahnlänge in dem betreffenden Magnetfeld platziert werden.When using embodiments of a magnetic field sensor 100 or a sensor 100 For incremental velocity measurement, in some cases rotating, magnetized magnetic wheels or metal gears are used as donor objects 150 which optionally uses the box one behind the actual sensor 100 attached magnets 130 distract or modulate. In the case of a pole wheel as a donor object 150 like this in 2 is shown, the measurement of the speed can be done for example by detecting the zero crossings of the differential field, as for example by the outer magnetoresistive sensor elements at the positions 180-1 . 180-2 at the in 2 shown configuration can be done. Such a differential field can be detected if two magnetic field sensor elements, for example two Hall sensor elements or magnetoresistive sensor elements (for example GMR sensor elements) are placed at a distance of a magnetic pole length or a tooth length in the relevant magnetic field.

In vielen oder manchen Anwendungen kann es darüber hinaus ggf. erforderlich oder ratsam sein, neben der Geschwindigkeit des rotierenden Geberobjekts 150, also beispielsweise des Rades oder einer Welle, auch die Drehrichtung zu erkennen. Dies ist beispielsweise im Falle von ABS-Sensoren, Kurbelwellensensoren, Nockenwellensensoren oder Getriebedrehzahlsensoren im Kfz-Bereich der Fall.In addition, in many or some applications, it may be necessary or advisable, in addition to the speed of the rotating encoder object 150 , So for example, the wheel or a wave, to recognize the direction of rotation. This is the case for example in the case of ABS sensors, crankshaft sensors, camshaft sensors or transmission speed sensors in the automotive sector.

So zeigt 3 schematisch den Einsatz eines Sensormoduls 190, mit einem Ausführungsbeispiel eines Sensors und einer Sensoranordnung 110, wie sie im weiteren Verlauf der vorliegenden Anmeldung noch näher beschrieben und erläutert wird. Genauer gesagt, zeigt 3 eine Anwendung eines entsprechenden Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 (nicht gezeigt in 3), der im Rahmen des Sensormoduls 190 umfasst ist, im Falle eines Motors 200, der in 3 schematisch im Querschnitt gezeigt ist. Als Geberobjekt 150 wird in diesem Fall ein Zahnrad verwendet, das mit der Kurbelwelle des Motors 200 mechanisch verbunden bzw. gekoppelt ist.So shows 3 schematically the use of a sensor module 190 , with an embodiment of a sensor and a sensor arrangement 110 , as described and explained in more detail in the further course of the present application. More precisely, shows 3 an application of a corresponding embodiment of a sensor 100 (not shown in 3 ), in the context of the sensor module 190 is included, in the case of an engine 200 who in 3 is shown schematically in cross section. As donor object 150 In this case, a gear is used with the crankshaft of the engine 200 mechanically connected or coupled.

Das Zahnrad als Geberobjekt 150 weist hierbei eine Indexlücke 210 auf, in deren Bereich wenigstens ein Zahn des Zahnrads nicht ausgeführt ist. Hierdurch ist es möglich, eine bestimmte Winkelposition der Kurbelwelle zu bestimmen, indem die Modulation des Magnetfeldes, die durch das Geberobjekt 150 hervorgerufen wird, kurzzeitig dadurch gestört wird, dass ein von der sonstigen Periodizität abweichendes Signal erzeugt wird.The gear as a donor object 150 here has an index gap 210 in which at least one tooth of the gear is not executed. This makes it possible to determine a certain angular position of the crankshaft by the modulation of the magnetic field passing through the encoder object 150 is caused, is disturbed by the fact that a deviating from the other periodicity signal is generated.

3 zeigt so im Innern eines Motorgehäuses 220 einen Querschnitt durch einen Zylinder, indem sich ein Kolben 230 bewegt, der über eine Pleuelstange 240 mit der Kurbelwelle mechanisch gekoppelt ist. 3 zeigt darüber hinaus im Bereich eines Zylinderkopfs 250 im Querschnitt einen Einlasskanal 260, einen Auslasskanal 270, die jeweils von einem Ventil 280 einen gemeinsamen Brennraum 290 oberhalb des Kolbens 230 abtrennen. Eine Zündkerze 300 und eine Einspritzdüse 310 sind darüber hinaus so in dem Zylinderkopf 250 angebracht, dass diese ebenfalls in dem Brennraum 290 hineinragen. Darüber hinaus sind in 3 verschiedene Kühlmittelbereiche 320 mit einem Temperatursensor 330 gezeigt. 3 zeigt somit einen Einsatz eines Ausführungsbeispiels eines Sensors bzw. einer Sensoranordnung 110 im Rahmen des Sensormoduls 190 als Kurbelwellensensor. Entsprechend können ähnliche Sensormodule auch im Bereich der Nockenwellen eingesetzt werden, die die Ventile 280 ansteuern. 3 shows so inside a motor housing 220 a cross section through a cylinder by a piston 230 moved, over a connecting rod 240 is mechanically coupled to the crankshaft. 3 also shows in the area of a cylinder head 250 in cross-section an inlet channel 260 , an outlet channel 270 , each from a valve 280 a common combustion chamber 290 above the piston 230 split off. A spark plug 300 and an injection nozzle 310 are also in the cylinder head 250 attached, that these also in the combustion chamber 290 protrude. In addition, in 3 different coolant areas 320 with a temperature sensor 330 shown. 3 Thus shows an insert of an embodiment of a sensor or a sensor arrangement 110 in the context of the sensor module 190 as a crankshaft sensor. Accordingly, similar sensor modules can also be used in the area of the camshafts, which are the valves 280 drive.

4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1 mit einem Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 110-1 und einer Auswerteschaltung 350, die mit dem Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 110-1 gekoppelt ist. Genauer gesagt umfasst die Sensoranordnung 110-1 vier magnetoresistive Sensorelemente 120-1, ..., 120-4, von denen jeweils zwei über einen Knotenpunkt 360-1, 360-2 in Serie zwischen eine Versorgungsleitung 370 für eine positive Versorgungsspannung (z. B. Vbridge+) und eine Versorgungsleitung 380 für eine negative Versorgungsspannung (z. B. Vbridge-) geschaltet sind. Die positive Versorgungsspannung Vbridge+ kann beispielsweise aus einer positiven Versorgungsspannung des Sensors 100-1 abgeleitet Spannung oder es kann sich um die entsprechende Versorgungsspannung des Sensors selbst handeln. Entsprechend kann je nach konkreter Implementierung eines Ausführungsbeispiels auch die negative Versorgungsspannung Vbridge-, die über die Versorgungsleitung 380 den Sensorelementen 120 zur Verfügung gestellt wird, eine bezogen auf ein Bezugspotential negative äußere Versorgungsspannung, eine aus einer solchen Spannung abgeleiteten Spannung oder aber auch ein Bezugspotential darstellen, also beispielsweise Masse (GND). 4 shows a first embodiment of a sensor 100-1 with an embodiment of a sensor arrangement 110-1 and an evaluation circuit 350 that with the embodiment of the sensor arrangement 110-1 is coupled. More specifically, the sensor assembly includes 110-1 four magnetoresistive sensor elements 120-1 , ..., 120-4 of which two each have a node 360-1 . 360-2 in series between a supply line 370 for a positive supply voltage (eg Vbridge +) and a supply line 380 are connected for a negative supply voltage (eg Vbridge-). The positive supply voltage Vbridge + can, for example, from a positive supply voltage of the sensor 100-1 derived voltage or it may be the corresponding supply voltage of the sensor itself. Accordingly, depending on the concrete implementation of an embodiment, the negative supply voltage Vbridge, via the supply line 380 the sensor elements 120 is made available, based on a reference potential negative external supply voltage, a voltage derived from such a voltage or else a reference potential, so for example Ground (GND).

Die beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-2 sind hierbei jeweils mit einem Anschluss an die Versorgungsleitung 370 gekoppelt, während sie mit ihrem zweiten Anschluss jeweils an einem Knotenpunkt 360-1, 360-2 gekoppelt sind. Die beiden anderen magnetoresistiven Sensorelemente 120-3, 120-4 sind entsprechend ebenfalls mit einem Anschluss an die beiden zuvor genannten Knotenpunkte gekoppelt, mit ihrem jeweiligen anderen Anschluss, jedoch mit der Versorgungsleitung 380 gekoppelt. So bilden die magnetoresistiven Sensorelemente 120-1 und 120-3 über den Knotenpunkt 360-1 eine Halbbrückenschaltung, während die magnetoresistiven Sensorelemente 120-2 und 120-4 zusammen mit den Knotenpunkt 360-2 als entsprechender Mittelabgriff eine weitere Halbbrückenschaltung bilden. In 4 sind die beiden sich hieraus ergebenden Halbbrückenschaltungen innerhalb der betreffenden magnetoresistiven Sensorelemente 120 mit den Ziffern 1 und 2 gekennzeichnet. Mit anderen Worten bilden die vier magnetoresistiven Sensorelemente 120-1 bis 120-4 insgesamt zwei Sensorbrücken, die über ihre Mittelabgriffe in Form der Knotenpunkte 360 mit der Auswerteschaltung 350 gekoppelt sind.The two magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 are each with a connection to the supply line 370 coupled with their second connector each at a node 360-1 . 360-2 are coupled. The other two magnetoresistive sensor elements 120-3 . 120-4 are similarly coupled with a connection to the two aforementioned nodes, with their respective other connection, but with the supply line 380 coupled. This is how the magnetoresistive sensor elements form 120-1 and 120-3 over the node 360-1 a half-bridge circuit, while the magnetoresistive sensor elements 120-2 and 120-4 along with the node 360-2 form as a corresponding center tap another half-bridge circuit. In 4 are the two resulting half-bridge circuits within the relevant magnetoresistive sensor elements 120 marked with the numbers 1 and 2. In other words, the four magnetoresistive sensor elements form 120-1 to 120-4 a total of two sensor bridges, which via their center taps in the form of nodal points 360 with the evaluation circuit 350 are coupled.

Hinsichtlich einer Anordnung der magnetoresistiven Sensorelemente 120 auf einem Substrat oder Chip auf dem die entsprechende Sensoranordnung 110 beispielsweise in Form eines Dünnschicht- oder Dünnfilmbauelements realisiert sein kann, zeigt die horizontale Anordnung der vier Sensorelemente 120 eine mögliche Anordnung auf dem betreffenden Chip oder Substrat. Anders ausgedrückt, illustriert ein Pfeil 390 eine x-Achse, die gleichzeitig eine Haupterfassungsrichtung des Ausführungsbeispiels der Sensoranordnung 110-1 bzw. des Sensors 100-1 darstellt. Im Unterschied hierzu ist die in 4 hierzu senkrechte Richtung nicht im Sinne einer Orientierung oder Anordnung der betreffenden magnetoresistiven Sensorelemente 120 auf dem Chip oder dem Substrat zu verstehen. Die zu der Haupterfassungsrichtung 390 senkrechte in 4 dargestellte Raumrichtung dient vielmehr zur deutlicheren Darstellung der Halbbrückenschaltung. In vielen Fällen von Ausführungsbeispielen einer Sensoranordnung 110 bzw. eines Sensors 100 sind vielmehr die vier magnetoresistiven Sensorelemente 120-1 bis 120-4 parallel auf einer in Figur entsprechend nicht eingezeichneten Linie bezüglich der Haupterfassungsrichtung 390 angeordnet.With regard to an arrangement of the magnetoresistive sensor elements 120 on a substrate or chip on which the corresponding sensor arrangement 110 For example, in the form of a thin film or thin film device can be realized, shows the horizontal arrangement of the four sensor elements 120 a possible arrangement on the relevant chip or substrate. In other words, an arrow illustrates 390 an x-axis, which is at the same time a main detection direction of the embodiment of the sensor arrangement 110-1 or the sensor 100-1 represents. In contrast to this, the in 4 this vertical direction not in the sense of orientation or arrangement of the relevant magnetoresistive sensor elements 120 to understand on the chip or the substrate. The to the main detection direction 390 vertical in 4 shown spatial direction rather serves for a clearer representation of the half-bridge circuit. In many cases of embodiments of a sensor arrangement 110 or a sensor 100 rather, the four magnetoresistive sensor elements 120-1 to 120-4 parallel to a line not correspondingly drawn in FIG. 1 with respect to the main detection direction 390 arranged.

Die ersten beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-2 sind hierbei ferner, bezogen auf die Haupterfassungsrichtung 390, also beispielsweise eine x-Achse, in einem ersten Abstand 400 angeordnet. Während das dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement 120-3, 120-4 in einem zweiten Abstand 410 und das erste und dritte magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-3 in einem dritten Abstand zueinander angeordnet sind.The first two magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 are further here, based on the main detection direction 390 , so for example an x-axis, at a first distance 400 arranged. While the third and fourth magneto-resistive sensor element 120-3 . 120-4 at a second distance 410 and the first and third magneto-resistive sensor elements 120-1 . 120-3 are arranged at a third distance from each other.

Je nach konkreter Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 können hierbei die einzelnen Abstände 400, 410, 420 relativ zueinander definiert werden. Wird beispielsweise als Basisabstand der dritte Abstand 420 definiert, so können der erste und der zweite Abstand 400, 410 beispielsweise in manchen Ausführungsbeispielen als ein Bruchteil dieses Basisabstands angegeben werden. In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegen so der erste und der zweite Abstand 400, 410 bei weniger als 50% des dritten Abstands, sind jedoch größer als 1% des betreffenden dritten Abstands 420. In weiteren Ausführungsbeispielen können ferner der erste und der zweite Abstand 400, 410 bezogen auf den dritten Abstand 420 in einem Bereich zwischen 1% bzw. 2% bzw. 5% als untere Grenze des entsprechenden Bereichs und bei weniger als 40%, 30%, 20% oder 10% des betreffenden dritten Abstand 420 liegen.Depending on the specific embodiment of an embodiment of a sensor 100 Here are the individual distances 400 . 410 . 420 be defined relative to each other. For example, if the base distance is the third distance 420 defined, so can the first and the second distance 400 . 410 For example, in some embodiments, a fraction of this base distance may be indicated. In embodiments of the present invention, such are the first and second distances 400 . 410 less than 50% of the third distance, but greater than 1% of the third distance in question 420 , In further embodiments, furthermore, the first and the second distance can 400 . 410 based on the third distance 420 in a range between 1%, 2% and 5%, respectively, as the lower limit of the corresponding range and less than 40%, 30%, 20% or 10% of the relevant third distance 420 lie.

In vielen Fällen werden entsprechende Ausführungsbeispiele von Sensoren 100 auf ein entsprechendes Anwendungsgebiet hin ausgelegt bzw. optimiert. Wie zuvor erläutert wurde, werden so Ausführungsbeispiele von Sensoren häufig im Zusammenhang mit einem Geberobjekt 150 eingesetzt, das aufgrund seiner Außenabmessung bzw. seiner über die Außenabmessung wenigstens teilweise periodisch verteilten Strukturen ein zumindest abschnittsweise räumlich und/oder zeitlich erzeugtes oder be einflusstes periodisches Magnetfeld bereitstellt. In einem solchen Fall basiert im Allgemeinen der dritte Abstand 420 auf einem charakteristischen Abstand, einer charakteristischen Länge oder einer charakteristischen Abmessung des Geberobjekts 150. So kann beispielsweise der dritte Abstand etwa einer Zahnlänge, einer Lückenlänge oder einer anderen charakteristischen Länge der zumindest über einen Teil der Außenabmessung des Geberobjekts 150 verteilten periodischen Strukturen entsprechen oder auf diesen zumindest basieren. Aus diesem Grund wird nicht zuletzt zur Vereinfachung der Darstellung und der funktionalen Zusammenhänge im Folgenden sehr häufig eine Beschreibung der Positionierung der einzelnen Sensorelemente bezogen auf ein entsprechendes zumindest abschnittsweise periodisches Magnetfeld durchgeführt. Selbstverständlich können die einzelnen auch im Rahmen der weiteren Ausführungsbeispiele auftretenden einzelnen Abstände auf einen anderen Abstand der betreffenden Ausführungsbeispiele bezogen werden. So kann beispielsweise bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel unter der Voraussetzung, dass der dritte Abstand 420 mit einer Genauigkeit von weniger als 20%, 10% oder 5% der Hälfte des Pitches des Geberobjekts 150 entspricht, entsprechenden Abstände als Phasenunterschiede auf den dritten Abstand 420 bezogen werden. Entsprechendes gilt auch für die weiteren im Rahmen der vorliegenden Anmeldung erläuterten Ausführungsbeispiele. Bezogen auf ein von einem Geberobjekt 150 erzeugten oder beeinflussten räumlich periodischen Magnetfeld kann so der erste Abstand einem kleinsten absoluten Phasenunterschied entsprechen, der größer als 1° und kleiner als 90° ist.In many cases, corresponding embodiments of sensors 100 designed or optimized for a corresponding field of application. As previously explained, embodiments of sensors often become associated with a donor object 150 used, which provides at least partially spatially and / or temporally generated or be influenced periodic magnetic field due to its outer dimensions or over the outer dimension at least partially periodically distributed structures. In such a case, the third distance is generally based 420 on a characteristic distance, a characteristic length or a characteristic dimension of the encoder object 150 , For example, the third distance may be about a tooth length, a gap length, or another characteristic length of at least a portion of the outer dimension of the encoder object 150 distributed periodic structures correspond or at least based on these. For this reason, a description of the positioning of the individual sensor elements with respect to a corresponding at least partially periodic magnetic field is very often carried out not least to simplify the representation and the functional relationships below. Of course, the individual occurring within the scope of the further embodiments, individual distances to another distance of the relevant embodiments may be related. For example, in the case of 4 embodiment shown on the assumption that the third distance 420 with an accuracy of less than 20%, 10% or 5% of the half of the pitch of the donor object 150 corresponds to corresponding distances as phase differences to the third distance 420 be obtained. The same applies to the other explained in the context of the present application embodiments. Relative to one of a donor object 150 Thus, the spatially periodic magnetic field generated or influenced may correspond to the first distance to a smallest absolute phase difference that is greater than 1 ° and less than 90 °.

Auch das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement, die benachbart zueinander in dem zweiten Abstand 410 angeordnet sind, entspricht dieser Abstand ebenfalls bezogen auf die Haupterfassungsrichtung 390 und auf das zumindest abschnittsweise periodische Magnetfeld einem kleinsten absoluten Phasenunterschied, der größer als oder gleich 1° und kleiner als 90° ist. Während das erste und das zweite magne toresistive Sensorelement 120-1 und 120-2 und das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-3, 120-4 also zueinander jeweils benachbart angeordnet sind, ist das erste magnetoresistive Sensorelement 120-1 und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-3 in dem dritten Abstand 420 angeordnet, der wiederum bezogen auf die Haupterfassungsrichtung 390 und das periodische Magnetfeld einen kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht.Also, the third and fourth magneto-resistive sensor elements adjacent to each other in the second distance 410 are arranged, this distance also corresponds to the main detection direction 390 and to the at least partially periodic magnetic field a smallest absolute phase difference, which is greater than or equal to 1 ° and less than 90 °. While the first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 and 120-2 and the third and fourth magneto-resistive sensor elements 120-3 . 120-4 Thus, each adjacent to each other, is the first magnetoresistive sensor element 120-1 and the third magnetoresistive sensor element 120-3 in the third distance 420 arranged, which in turn related to the main detection direction 390 and the periodic magnetic field corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25 °.

In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, dass aufgrund der Periodizität von Phasen periodischer Objekte, Effekte, Verläufe, Felder oder Magnetfelder Phasenunterschiede, die einer oder mehrerer ganzen Perioden (360°) entsprechen, beliebig abgezogen oder addiert werden können, ohne einen Einfluss auf das resultierende physikalische System zu nehmen. Aufgrund der periodischen Natur des Magnetfeldes, wie es durch das Geberobjekt erzeugt oder beeinflusst wird, gilt dies auch für Magnetfelder, die von einem Geberobjekt 150 erzeugt oder beeinflusst werden, solange dies periodisch geschieht. Aus diesem Grund entspricht beispielsweise ein Phasenunterschied von 190° einem kleinsten Abstand von 170° (= |190°–360°|), da, wie zuvor erläutert wurde, ein beliebiges ganzzeiliges Vielfaches eines einer Periode entsprechenden Phasenunterschieds von 360° hinzu addiert oder subtrahiert werden kann. Mit anderen Worten, existiert zu jedem beliebigen Phasenunterschied, der kleiner als 0° oder größer als 180° ist, ein kleinster absoluter Phasenunterschied, der in dem Intervall zwischen 0° und 180° liegt. Formal ausgedrückt bedeutet dies, dass zu jedem Phasenunterschied φ ein kleinster absoluter Phasenunterschied α in dem Intervall zwischen 0° und 180° liegt, der der Gleichung α = |φ – m·2π|genügt. Hierbei ist m eine beliebige ganze Zahl.In this context it should be pointed out that due to the periodicity of phases of periodic objects, effects, gradients, fields or magnetic fields, phase differences corresponding to one or several whole periods (360 °) can be arbitrarily subtracted or added without an influence on the resulting physical system to take. Due to the periodic nature of the magnetic field, as it is generated or influenced by the encoder object, this also applies to magnetic fields from a donor object 150 generated or influenced as long as this happens periodically. For this reason, for example, a phase difference of 190 ° corresponds to a smallest distance of 170 ° (= | 190 ° -360 ° |) because, as previously explained, any one-line multiple of a phase difference of 360 ° corresponding to one period is added or subtracted can be. In other words, for any phase difference that is less than 0 ° or greater than 180 °, there is a smallest absolute phase difference that is in the interval between 0 ° and 180 °. Expressed in formal terms, this means that, for each phase difference φ, there is a smallest absolute phase difference α in the interval between 0 ° and 180 ° that corresponds to the equation α = | φ - m · 2π | enough. Here m is an arbitrary integer.

Darüber hinaus sind in vielen Ausführungsbeispielen von Sensoranordnungen 110 und Sensoren 100 die entsprechenden magnetoresistiven Sensorelemente 120 entsprechend ihrer Nummerierung auf dem Substrat bzw. Chip angeordnet. So sind in vielen Ausführungsbeispielen, wie dies 4 aufzeigt, bezogen auf eine x-Koordinate gemäß der Haupterfassungsrichtung 390 das zweite magnetoresistive Sensorelement auf einer gleichen Seite des magnetoresistiven Sensorelements 120-1 angeordnet, wie das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-4 bezogen auf das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-3. In noch anderen Worten ausgedrückt ist das zweite magnetoresistive Sensorelement bezogen auf das erste magnetoresistive Sensorelement in einer vorbestimmten Richtung angeordnet und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-4 bezogen auf das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-3 ebenfalls in der vorbestimmtem Richtung angeordnet.Moreover, in many embodiments of sensor arrangements 110 and sensors 100 the corresponding magnetoresistive sensor elements 120 arranged according to their numbering on the substrate or chip. So are in many embodiments, like this 4 in terms of an x-coordinate according to the main detection direction 390 the second magnetoresistive sensor element on a same side of the magnetoresistive sensor element 120-1 arranged as the fourth magnetoresistive sensor element 120-4 with respect to the third magnetoresistive sensor element 120-3 , In other words, the second magnetoresistive sensor element is arranged in a predetermined direction relative to the first magnetoresistive sensor element and the fourth magnetoresistive sensor element 120-4 with respect to the third magnetoresistive sensor element 120-3 also arranged in the predetermined direction.

In vielen Ausführungsbeispielen einer Sensoranordnung 110 bzw. eines Sensors 100 sind darüber hinaus der erste Abstand 400 und der zweite Abstand 410 im Wesentlichen gleich groß. Mit anderen Worten, sind in vielen Ausführungsbeispielen der erste Abstand und der zweite Abstand, gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer beispielsweise prozessbedingten Positionierungstoleranz gleich groß. Hierbei werden je nach konkreter Implementierung der einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente, also insbesondere im Hinblick auf die verwendete Technologie, die Abstände beispielsweise im Hinblick auf einen Mittelpunkt der betreffenden Sensorelemente, also beispielsweise ein Flächenschwerpunkt oder ein anderer ähnlich definierter Punkt definiert. Im Falle mäanderförmiger Sensorelemente kann so beispielsweise ein Basispunkt, bezogen auf den die Abstände 400, 410, 420 definiert sind, für die einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120 dadurch gegeben sein, dass ein Erfassungsschwerpunkt, ein Flächenschwerpunkt, ein Mittelpunkt oder ein anderer markanter oder vorbestimmter Punkt herangezogen wird. In diesem Zusammenhang ist es in ei nigen Ausführungsbeispielen einer Sensoranordnung 110 bzw. eines Sensors 100 hilfreich, wenn im Falle identisch oder ähnlich ausgeformter magnetoresistiver Sensorelemente 120 die betreffenden Basispunkte gleich bzw. identisch gewählt werden.In many embodiments of a sensor arrangement 110 or a sensor 100 are beyond the first distance 400 and the second distance 410 essentially the same size. In other words, in many embodiments, the first distance and the second distance, possibly taking into account, for example, a process-related positioning tolerance are equal. Depending on the specific implementation of the individual magnetoresistive sensor elements, that is to say in particular with regard to the technology used, the distances are defined, for example, with regard to a center point of the relevant sensor elements, that is, for example, a centroid or another similarly defined point. In the case of meander-shaped sensor elements, for example, a base point, based on the distances 400 . 410 . 420 are defined for the individual magnetoresistive sensor elements 120 be given that a focal point of gravity, a centroid, a center or another prominent or predetermined point is used. In this context, it is in egg nigen embodiments of a sensor arrangement 110 or a sensor 100 helpful if in the case of identical or similarly shaped magnetoresistive sensor elements 120 the respective base points are chosen equal or identical.

Hinsichtlich der Periodizität des Magnetfeldes, dass durch das Geberobjekt 150 erzeugt oder beeinflusst werden kann, ist anzumerken, dass die Periode, genauer gesagt, die räumliche Periode maßgeblich durch die Periode des betreffenden Geberobjekts 150 bestimmt sein kann. Mit anderen Worten, ist in vielen Anwendungsbebieten eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100 oder einer Sensoranordnung 110 die (räumliche) Periode durch beispielsweise den Pitch des Geberobjektes 150, also beispielsweise den Abstand zweier Zähne im Falle eines Zahnrades als Geberobjekt 150 definiert. Darüber hinaus ist anzumerken, dass aufgrund der Rotation bzw. allgemein angesprochen der Bewegung des Geberobjekts 150 die räumliche Periodizität des periodischen Magnetfelds bzw. des Geberobjekts 150 über eine entsprechende Geschwindigkeit in eine zeitliche Periodizität verwandelt wird. Je nach konkreter Implementierung kann es sich beispielsweise im Falle der Geschwindigkeit um eine Winkelgeschwindigkeit ω oder eine lineare Geschwindigkeit v handeln kann. Bezogen auf einen Phasenwinkel bzw. Phasenunterschied φ ergibt sich so im Falle einer Rotation des Geberobjekts 150 ein Phasenunterschied φ = w·t (1)und im Falle einer linearen Geschwindigkeit ein Phasenunterschied φ = v·t/λ, (2) wobei λ der Pitch bzw. die Periodizität des entsprechenden Geberobjekts 150 und t die Zeit darstellt. Je nach konkreter Implementierung eines Geberobjekts 150 kann es hierbei durchaus auch zu einer Unterbrechung der Periodizität des Geberobjekts 150 als Ganzes betrachtet kommen. So kann beispielsweise, wie dies 3 gezeigt hat, eine Indexlücke 210 oder ein Indexzahn in einem entsprechenden Geberobjekt integriert werden, um beispielsweise eine bestimmte Winkelposition oder eine andere bestimmte Position zu markieren. In einem solchen Fall sind selbstverständlich die zuvor gemachten Aussagen hinsichtlich der Periodizität, der Phasenunterschiede und andere damit verbundener Größen ggf. auf einen Bereich zu beschränken, der den betreffenden Indexzahn oder die entsprechende Indexlücke 210 nicht umfasst. Im Allgemeinen stellt dies jedoch keine ernstzunehmende Einschränkung dar, da die Periodizität beispielsweise des von dem Geberobjekt 150 erzeugten oder beeinflussten periodischen Magnetfeldes sich auf eine viel kleinere Periode, nämlich den Pitch oder den Zahnabstand bezieht. Ein Fehlen eines oder mehrerer entsprechender Zähne, also das Vorhandensein einer Indexlücke 210 kann zwar die Periodizität des Gesamtgeberobjekts 150 stören, kann jedoch vernachlässigt werden bzw. außer Acht bleiben, da in Anwendungsbeispielen eine entsprechende Periodizität über einen bestimmten Bereich, der nicht das gesamte Geberobjekt 150 umfassen muss, ausreichend sein kann.Regarding the periodicity of the magnetic field that passes through the donor object 150 can be generated or influenced, it should be noted that the period, or more precisely, the spatial period significantly by the period of the relevant donor object 150 can be determined. In other words, in many applications, one embodiment of a sensor is 100 or a sensor arrangement 110 the (spatial) period by, for example, the pitch of the donor object 150 So, for example, the distance between two teeth in the case of a gear as a donor object 150 Are defined. In addition, it should be noted that due to the rotation or generally addressed the movement of the donor object 150 the spatial periodicity of the periodic magnetic field or of the encoder object 150 is transformed into a temporal periodicity over a corresponding speed. Depending on the specific implementation, in the case of speed, for example, it may be an angular velocity ω or a linear velocity v. Based on a phase angle or phase difference φ, this results in the case of a rotation of the encoder object 150 a phase difference φ = w · t (1) and in the case of a linear velocity, a phase difference φ = v · t / λ, (2) where λ is the pitch or the periodicity of the corresponding encoder object 150 and t represents the time. Depending on the concrete implementation of a donor object 150 This can also lead to an interruption of the periodicity of the encoder object 150 come considered as a whole. For example, like this 3 has shown an index gap 210 or integrating an index tooth in a corresponding encoder object, for example, to mark a particular angular position or another particular position. In such a case, of course, the statements made above with regard to the periodicity, the phase differences and other related variables may, if necessary, be limited to a range of the respective index tooth or the corresponding index gap 210 not included. In general, however, this is not a serious limitation since the periodicity of, for example, that of the donor object 150 Periodic magnetic field generated or influenced refers to a much smaller period, namely the pitch or the tooth spacing. A lack of one or more corresponding teeth, ie the presence of an index gap 210 Although the periodicity of the total donor object 150 but can be neglected or disregarded, since in application examples a corresponding periodicity over a certain range, not the entire encoder object 150 must be sufficient.

Weist also ein entsprechendes Geberobjekt eine Indexlücke 210 oder eine entsprechende andere Markierung auf, so führt dieses jedoch zumindest zu einem abschnittsweise periodischen Magnetfeld oder erzeugt dieses. So ist beispielsweise bei Kurbelwellensensoren, die eine wesentliche Anwendung für richtungserkennende Geschwindigkeitssensoren (Speed-Sensoren) darstellen, eine Verwendung von Zahnrädern oder Polrädern, bei denen ein längerer Abschnitt als Absolutpositionsmarkierung dient, durchaus üblich. Zu diesem Zweck wird zum Beispiel eine Lücke zwischen zwei Zähnen weggelassen, so dass dieser Abschnitt insgesamt dreimal länger wird. Wird jetzt eine Phasenverschiebung betrachtet, weicht diese bezüglich dieser Absolutpositionsmarkierung von einer Phasenverschiebung ab, die bezüglich der Zähne oder der anderen Strukturen des betreffenden Geberobjekts definiert ist. Dies stellt jedoch im vorliegenden Fall kein Problem dar, da abgesehen von dem Bereich der Absolutpositionsmarkierung (zum Beispiel der Indexlücke 210) die durch das Geberobjekt hervorgerufene Modifikation bzw. Beeinflussung des Magnetfeldes zumindest in dem Bereich außerhalb der Indexlücke bezüglich der kürzeren Periodenlänge periodisch ist. Somit ist also auch ein von einem solchem Geberobjekt hervorgerufenes oder beeinflusstes Magnetfeld zumindest abschnittsweise periodisch.Thus, a corresponding donor object has an index gap 210 or a corresponding other marking, however, this leads at least to a sectionally periodic magnetic field or generates this. For example, with crankshaft sensors, which are an essential application for directional speed sensors (speed sensors), use of gears or pulleys where a longer portion serves as the absolute position marker is quite common. For this purpose, for example, a gap between two teeth is omitted so that this portion becomes a total of three times longer. If a phase shift is now considered, this differs from this absolute position marking by a phase shift that is defined with respect to the teeth or the other structures of the relevant encoder object. However, this is not a problem in the present case, since, apart from the range of absolute position marking (for example, the index gap 210 ) the modification or influence of the magnetic field caused by the encoder object is periodic at least in the area outside the index gap with respect to the shorter period length. Thus, therefore, a magnetic field also caused or influenced by such a donor object is at least partially periodic.

Entsprechend kann selbstverständlich eine Definition bzw. Festlegung der Abstände der einzelnen Sensorelemente 120 zueinander in diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in den weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, bezüglich des Geberobjekts definiert werden. So können beispielsweise die betreffenden Abstände auch auf Abstände des Geberobjekts, also etwa eine Länge eines Zahns, eine Länge einer Lücke oder eines anderen an dem Außenrand des Geberobjekts angeordnetes Objekt bezogen werden. Selbstverständlich können die betreffenden Abstände auch relativ zueinander definiert werden, wenn beispielsweise ein Abstand, etwa der dritte Abstand bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel auf einer charakteristischen Länge basiert, die entweder von dem (zumindest abschnittsweise) periodischen Magnetfeld oder dem entsprechenden Geberobjekt abhängt.Accordingly, of course, a definition or definition of the distances of the individual sensor elements 120 to each other in this embodiment, as well as in the other embodiments of the present invention, are defined with respect to the encoder object. Thus, for example, the distances in question can also be related to distances of the encoder object, that is, for example, a length of a tooth, a length of a gap, or another object arranged on the outer edge of the encoder object. Of course, the distances in question can also be defined relative to each other, for example when a distance, such as the third distance at the in 4 shown embodiment is based on a characteristic length, which depends either on the (at least partially) periodic magnetic field or the corresponding encoder object.

Anders ausgedrückt weist das Geberobjekt 150 zumindest über einen Teil einer Außenabmessung des Geberobjekts verteilte periodische Strukturen auf, die in der Lage sind, ein zumindest abschnittsweise periodisches Magnetfeld zu erzeugen oder zu beeinflussen. Entsprechende Strukturen umfassen Zähne, Löcher, Lücken, magnetische Bereiche und Bereiche unterschiedlicher Magnetisierung.In other words, the donor object 150 at least over part of an outer dimension of the Encoder object distributed periodic structures that are able to generate or influence an at least partially periodic magnetic field. Corresponding structures include teeth, holes, voids, magnetic regions, and regions of different magnetization.

Im Hinblick auf die Phasenunterschiede der Abstände der des ersten, zweiten und dritten Abstands 400, 410, 420 ist anzumerken, dass in weiteren Ausführungsbeispielen eines Sensors 100 bzw. einer Sensoranordnung 110 der erste und der zweite Abstand 400, 410 abhängig von den genauen technischen Implementierungsdetails in einem Phasenbereich zwischen 5° und 20° oder 10° bis 20° liegen kann. Je nach konkreter Implementierung können der erste Abstand und der zweite Abstand zwischen den Sensorelementen 120-1 und 120-2 bzw. 120-3 und 120-4 bezogen auf das zumindest abschnittsweise periodische Magnetfeld auch Phasenunterschieden zwischen 2°–80°, 2°–40°, 2°–20°, 5°–80°, 5°–40° oder 5°–20° entsprechen. Im Hinblick auf die Phasenunterschiede, die dem dritten Abstand 420 entsprechen, kann es je nach konkreter Implementierung sein, dass der dritte Abstand 420 einem Phasenwinkel von wenigstens 90°, von wenigstens 120° oder von wenigstens 160° aufweist. Entsprechend kann auch der dritte Abstand einem Phasenunterschied in manchen Ausführungsbeispielen von wenigstens 40°, 80°, 110° oder 150° entsprechen. In manchen Ausführungsbeispielen einer Sensoranordnung 110 bzw. eines Sensors 100 können die magnetoresistiven Sensorelemente 120-1 und 120-3 in einem Abstand angeordnet sein, der einem Phasenunterschied von 180° +/– 5° oder von 180° +/– 2° entspricht.With regard to the phase differences of the distances of the first, second and third distances 400 . 410 . 420 It should be noted that in further embodiments of a sensor 100 or a sensor arrangement 110 the first and the second distance 400 . 410 depending on the exact engineering implementation details may be in a phase range between 5 ° and 20 ° or 10 ° to 20 °. Depending on the specific implementation, the first distance and the second distance between the sensor elements 120-1 and 120-2 respectively. 120-3 and 120-4 also correspond to phase differences between 2 ° -80 °, 2 ° -40 °, 2 ° -20 °, 5 ° -80 °, 5 ° -40 ° or 5 ° -20 ° relative to the at least partially periodic magnetic field. With regard to the phase differences, the third distance 420 Depending on the concrete implementation, it may be the third distance 420 a phase angle of at least 90 °, of at least 120 ° or of at least 160 °. Accordingly, the third distance may correspond to a phase difference in some embodiments of at least 40 °, 80 °, 110 ° or 150 °. In some embodiments of a sensor arrangement 110 or a sensor 100 can the magnetoresistive sensor elements 120-1 and 120-3 be arranged at a distance corresponding to a phase difference of 180 ° +/- 5 ° or 180 ° +/- 2 °.

Im Falle eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-1, der neben der Sensoranordnung 110-1 auch die Auswerteschaltung 350 umfasst, kann diese beispielsweise so konfiguriert sein, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements 120-1, 120-3, das an dem als Mittelabgriff wirkenden Knotenpunkt 360-1 der betreffenden Halbbrückenschaltung abgreifbar ist, und basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und vierten magnetoresistiven Sensorelements 120-2, 120-4, das an dem als Mittelabgriff wirkenden Knotenpunkt 360-2 dieser Halbbrückenschaltung verfügbar ist, ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen. Das Summensignal kann hierbei In formationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts aufweisen, die beispielsweise aus einer Frequenz des Summensignals sich ergeben. Entsprechend kann das Differenzsignal Informationen bezüglich einer Drehrichtung oder Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts 150 aufweisen. Eine solche Information kann beispielsweise in einem Wert des Differenzsignals zu einem bestimmten Zeitpunkt, der beispielsweise auf Basis des Summensignals ableitbar ist, sich ergeben. Je nach konkreter Implementierung einer Auswerteschaltung 350 kann so das Summensignal und/oder das Differenzsignal selber oder die daraus gewonnenen Informationen beispielsweise an einem oder mehreren Ausgängen der Auswerteschaltung 350 für eine spätere Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden.In the case of an embodiment of a sensor 100-1 , next to the sensor array 110-1 also the evaluation circuit 350 For example, it may be configured to be based on a first difference signal of the first and third magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 at the node acting as the center tap 360-1 the relevant half-bridge circuit can be tapped, and based on a second difference signal of the second and fourth magnetoresistive sensor element 120-2 . 120-4 at the node acting as the center tap 360-2 This half-bridge circuit is available to provide a sum signal and a difference signal. The sum signal may in this case in formations with respect to a speed of the encoder object, which result, for example, from a frequency of the sum signal itself. Accordingly, the difference signal may be information regarding a direction of rotation or direction of the speed of the encoder object 150 exhibit. Such information may, for example, result in a value of the difference signal at a specific time, which can be derived on the basis of the sum signal, for example. Depending on the concrete implementation of an evaluation circuit 350 Thus, the sum signal and / or the difference signal itself or the information obtained therefrom, for example, at one or more outputs of the evaluation circuit 350 be made available for later processing.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1 bzw. einer Sensoranordnung 110-1 werden folglich zwei nur leicht versetzte Brücken mit den magnetoresistiven Sensorelementen 120-1, 120-3 und 120-2, 120-4 verwendet. Dadurch können beide Signale der beiden Brücken, die an den Knotenpunkten 360 abgreifbar sind, zur Nullpunktsdetektion eingesetzt werden. Eine Abtastung der betreffenden beiden Signale oder Differenzsignale kann, wie im Folgenden noch erläutert wird, gemultiplext erfolgen. Durch eine Verdoppelung der Abtastrate im Falle einer digitalen oder auch analogen Verarbeitung der beiden Differenzsignale durch die Auswerteschaltung 350 gegenüber einer Implementierung nur einer einzelnen Halbbrücke kann so etwa eine gleitende Mittelwertbildung vorgenommen werden, was zu einer Verbesserung des Signalrauschabstands führen kann.In one embodiment of a sensor 100-1 or a sensor arrangement 110-1 Thus, two only slightly offset bridges with the magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 and 120-2 . 120-4 used. This allows both signals of the two bridges at the junctions 360 can be tapped, used for zero point detection. A sampling of the respective two signals or differential signals can, as will be explained below, be multiplexed. By doubling the sampling rate in the case of digital or analog processing of the two differential signals by the evaluation circuit 350 Compared to an implementation of only a single half-bridge, a moving averaging can be carried out, for example, which can lead to an improvement of the signal-to-noise ratio.

Das gemittelte Signal bzw. das Summensignal entspricht hierbei einem virtuellen Sensor, der zwischen den beiden Einzelsensoren, genauer gesagt zwischen den beiden Halbbrückenschaltungen, angeordnet ist. Das Differenzsignal, das auf Basis der an den beiden Knotenpunkten 360-1, 360-2 abgreifbaren Differenzsignalen von der Auswerteschaltung 350 gewonnen werden kann, weist so Informationen auf, die beispielsweise auch durch einen zwischen den magnetoresistiven Sensorelementen 120 einer Halbbrückenschaltung gelegenen weiteren Sensor bestimmbar sind. Ein solcher weiterer Sensor in der Mitte eines solchen Sensor-ICs (IC = integrated circuit = integrierte Schaltung) würde ein 90°-phasenversetztes Signal gegenüber einem der (Differenz-)Signale von zwei der äußeren Sensorelemente (zum Beispiel Sensorelemente 120-1, 120-3 oder 120-2, 120-4) liefern. Je nach Drehrichtung würde dann bei einer Nullstelle des Differenzsignals an einem der Knotenpunkte 360 ein solches Signal eines Mittensensors ein Minimum oder ein Maximum aufweisen. In Verbindung mit einer Ableitung des Differenzsignals, das an einem der Knotenpunkte 360 abgreifbar ist, könnte dann das Vorzeichen eines Extremums des Differenzsignals Aufschluss über die Drehrichtung geben, wenn beispielsweise eine Nullstelle des Signals eines solchen Mittensensors ausgewertet wird.The averaged signal or the sum signal corresponds to a virtual sensor which is arranged between the two individual sensors, more precisely between the two half-bridge circuits. The difference signal, based on the at the two nodes 360-1 . 360-2 tappable difference signals from the evaluation circuit 350 can be obtained, so information on, for example, by one between the magnetoresistive sensor elements 120 a half-bridge circuit located further sensor can be determined. Such another sensor in the middle of such a sensor integrated circuit (IC) would provide a 90 ° phase shifted signal against one of the (difference) signals from two of the outer sensor elements (eg sensor elements 120-1 . 120-3 or 120-2 . 120-4 ) deliver. Depending on the direction of rotation would then at a zero point of the difference signal at one of the nodes 360 such a signal of a center sensor has a minimum or a maximum. In conjunction with a derivative of the difference signal, at one of the nodes 360 can be tapped, could then give the sign of an extremum of the differential signal information about the direction of rotation, for example, if a zero point of the signal of such a middle sensor is evaluated.

Liegt ein entsprechend platziertes drittes Sensorelement in der Mitte zwischen zwei äußeren Sensorelementen am Chip, ergeben sich Signale der drei einzelnen Sensorelemente, die jeweils 90° zueinander phasenverschoben sind. Durch eine Verschaltung der beiden äußeren Sensorsignale in Form einer Halbbrückenschaltung werden diese subtrahiert und ein entsprechendes Differenzsignal, das an einem Knotenpunkt 360 abgreifbar ist, kann entsprechend als Geschwindigkeitssignal oder auch als Speed-Signal bezeichnet werden. Ein gegebenenfalls vorhandener mittlerer Sensor würde ein entsprechendes Richtungssignal, das als Direktion-Signal bezeichnet wird, zur Verfügung stellen. Durch eine Beobachtung des Vorzeichens des Richtungssignals im Nulldurchgang des Geschwindigkeitssignals kann so die Drehrichtung des Geberobjekts abgeleitet werden, wie die folgende Tabelle illustriert. Tabelle 1: Nulldurchgang Speed-Signal Linkslauf Rechtslauf steigend Direction-Signal > 0 Direction-Signal < 0 fallend Direction-Signal < 0 Direction-Signal > 0 If a correspondingly placed third sensor element lies in the middle between two external sensors Elements on the chip, there are signals of the three individual sensor elements, which are each phase-shifted by 90 ° to each other. By interconnecting the two outer sensor signals in the form of a half-bridge circuit, these are subtracted and a corresponding difference signal, which at a node 360 can be tapped, can be referred to as a speed signal or as a speed signal accordingly. An optional central sensor would provide a corresponding direction signal, referred to as a director signal. By observing the sign of the direction signal at the zero crossing of the speed signal, the direction of rotation of the encoder object can be derived, as illustrated in the following table. Table 1: Zero crossing speed signal CCW clockwise rising Direction signal> 0 Direction signal <0 falling Direction signal <0 Direction signal> 0

Dies bedeutet, dass beispielsweise, wenn das Geschwindigkeitssignal eine Nulllinie passiert, also durch Null geht, und dabei ansteigt, so weist das Richtungssignal Werte auf, die größer als Null sind, im Falle eines Linkslaufs und kleiner als Null sind, im Falle eines Rechtslaufs des Geberobjekts 150. Entsprechend ist das Geschwindigkeitssignal im Nulldurchgang fallend, so ist das Richtungssignal im Falle des Linkslaufs negativ und im Falle des Rechtslaufs positiv.This means that, for example, when the speed signal passes a zero-line, ie goes through zero, and thereby increases, the direction signal has values that are greater than zero, in the case of a left-hand rotation and less than zero, in the case of a clockwise rotation of indicator object 150 , Accordingly, the speed signal is falling in the zero crossing, the direction signal is negative in the case of the counterclockwise rotation and positive in the case of the clockwise rotation.

4 zeigt somit ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110 zum Erfassen von einem Geberobjekt 150 erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfeldes mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement 120-1, ..., 120-4, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 in einem ersten Abstand 400 angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-3, 120-4 benachbart in einem zweiten Abstand 410 angeordnet sind, wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-3 in einem dritten Abstand 420 angeordnet sind, und wobei der erste Abstand 400 und der zweite Abstand 410 weniger als 50% des dritten Abstands 420, jedoch nicht weniger als 1% des dritten Abstands 420 betragen. 4 thus shows an embodiment of a sensor arrangement 110 to capture from a donor object 150 generated or influenced at least partially periodic magnetic field with a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element 120-1 , ..., 120-4 wherein the first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 at a first distance 400 are arranged, wherein the third and the fourth magneto-resistive sensor element 120-3 . 120-4 adjacent at a second distance 410 are arranged, wherein the first and the third magneto-resistive sensor element 120-1 . 120-3 at a third distance 420 are arranged, and wherein the first distance 400 and the second distance 410 less than 50% of the third distance 420 but not less than 1% of the third distance 420 be.

5 zeigt so schematisch drei Verläufe von Signalen, wie sie an den beiden Knotenpunkten 360-1, 360-2 des in 4 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-1 bzw. der entsprechenden Sensoranordnung 110-1 abgreifbar sind. Genauer gesagt zeigt 5 einen Verlauf 430-1, wie er beispielswei se an dem Knotenpunkt 360-1 der beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-3 abgreifbar ist. Entsprechend zeigt 5 einen weiteren Verlauf 430-2, wie er beispielsweise an dem Knotenpunkt 360-2 der beiden Sensorelemente 120-2, 120-4 abgreifbar ist. Mit anderen Worten entspricht der Verlauf 430-1 der linken Halbbrücke, während der Verlauf 430-2 der rechten Halbbrücke entspricht, wie sie in 4 gezeigt sind. 5 shows schematically three courses of signals, as at the two nodes 360-1 . 360-2 of in 4 shown embodiment of a sensor 100-1 or the corresponding sensor arrangement 110-1 can be tapped. More specifically shows 5 a course 430-1 as exemplified at the node 360-1 the two magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 can be tapped. According to shows 5 another course 430-2 as he, for example, at the node 360-2 the two sensor elements 120-2 . 120-4 can be tapped. In other words, the course is the same 430-1 the left half bridge, during the course 430-2 the right half bridge corresponds to how they are in 4 are shown.

Darüber hinaus ist zwischen den Verläufen 430-1, 430-2 ein gemittelter Verlauf 440 eingezeichnet, der beispielsweise einem Verlauf entsprechen könnte, wie er auf Basis eines Summation der beiden Verläufe 430-1, 430-2, also wie er dem Summensignal der Auswerteschaltung 250 entsprechen könnte. Der gemittelte Verlauf 440 ist hierbei der Einfachheit halber mit der gleichen Signalamplitude eingezeichnet, wie die beiden äußeren Verläufe 430-1, 430-2. Mit anderen Worten ist bei der in 5 gezeigten Darstellung des gemittelten Verlaufs 440 vernachlässigt worden, dass das entsprechende Summensignal der Auswerteschaltung 350 eine Signalamplitude aufweisen würde, die etwa doppelt so groß ist, wie die einzelnen Signalamplituden der beiden beteiligten Halbbrückenschaltungen.In addition, between the progressions 430-1 . 430-2 an averaged course 440 which, for example, could correspond to a course, as it is based on a summation of the two courses 430-1 . 430-2 , So as he the sum signal of the evaluation circuit 250 could correspond. The average course 440 Here, for the sake of simplicity, the same signal amplitude is shown as the two outer courses 430-1 . 430-2 , In other words, at the in 5 shown representation of the averaged course 440 neglected that the corresponding sum signal of the evaluation circuit 350 would have a signal amplitude which is about twice as large as the individual signal amplitudes of the two half-bridge circuits involved.

Hinsichtlich der in 5 dargestellten Verläufe ist ferner anzumerken, dass auf einer Abszisse der dort gezeigten Darstellung beispielsweise die Zeit im Falle eines sich bewegenden Geberobjekts 150 aufgetragen sein kann. Im Hinblick auf die Ordinate zeigt 5 eine Oszillation um eine durch die Abszisse (x-Achse) markierten Nullpunktswert. Je nach konkreter Implementierung eines Ausführungsbeispiels, wie es beispielsweise in 4 gezeigt ist, kann dies eine numerische oder eine anderweitige Berücksichtigung einer entsprechenden Nullpunktsverschiebung (Offset) erforderlich machen. Selbstverständlich kann eine entsprechende Nullpunktsverschiebung auch schaltungstechnisch realisiert werden, indem beispielsweise der Auswerteschaltung 350 ein in 4 nicht gezeigtes Referenzsignal einer Referenzbrücke oder eines Spannungstei lers bereitgestellt wird. Ein solcher Spannungsteiler kann beispielsweise aus Poly-Silizium-Widerstandselementen und/oder aus metallischen Widerstandsbahnen erzeugt werden. Alternativ oder ergänzend kann selbstverständlich auch der Versorgungsleitung 380 ein, bezogen auf ein Referenzpotential, negatives Potential aufgeprägt werden, das betragsmäßig dem Potential der Versorgungsleitung 370 entspricht. In einem Fall und eine symmetrische Auslegung der magnetoresistiven Sensorelemente 120 der beiden in 4 gezeigten Halbleiterbrückenschaltungen vorausgesetzt kann so auch ohne Implementierung eines Spannungsteilers bzw. einer Referenzbrücke ein entsprechendes Signal generiert werden, das um einen Nullwert herum eine periodische Oszillation, ansprechend auf eine Bewegung des Geberobjekts 150 ausführt.Regarding the in 5 It should also be noted that, for example, the time in the case of a moving donor object is shown on an abscissa of the representation shown there 150 can be applied. With regard to the ordinate shows 5 an oscillation around a zero point value marked by the abscissa (x-axis). Depending on the concrete implementation of an exemplary embodiment, as described, for example, in US Pat 4 This may require numerical or other consideration of a corresponding offset. Of course, a corresponding zero offset shift can also be realized by circuitry, for example, the evaluation circuit 350 a in 4 not shown reference signal of a reference bridge or a voltage Stel ler is provided. Such a voltage divider can be produced, for example, from poly-silicon resistor elements and / or from metallic resistor tracks. Alternatively or additionally, of course, the supply line 380 a, based on a reference potential, negative potential to be impressed, the magnitude of the potential of the supply line 370 equivalent. In one case and one symmetrical design of the magnetoresistive sensor elements 120 the two in 4 provided semiconductor bridge circuits are provided, a corresponding signal can thus be generated even without the implementation of a voltage divider or a reference bridge, the periodic oscillation around a zero value, in response to a movement of the encoder object 150 performs.

Darüber hinaus sollte darauf hingewiesen werden, dass grundsätzlich auch die Möglichkeit besteht, eine entsprechende Nullpunktsberücksichtigung durch den Einsatz einer Vollbrückenschaltung zu realisieren. Zu diesem Zweck ist in den 6a und 6b ein Vergleich einer Halbbrückenschaltung (6a) und einer Vollbrückenschaltung (6b) gezeigt.In addition, it should be pointed out that in principle it is also possible to realize a corresponding zero point consideration by the use of a full bridge circuit. For this purpose is in the 6a and 6b a comparison of a half-bridge circuit ( 6a ) and a full bridge circuit ( 6b ).

6a zeigt die schon in 4 gezeigte Serienschaltung der magnetoresistiven Sensorelemente 120-1 und 120-3 über den Mittelabgriff bzw. Knotenpunkt 360-1. Im Unterschied hierzu ist bei der in 6b gezeigten Vollbrückenschaltung der zuvor beschriebenen Halbbrückenschaltung mit den magnetoresistiven Sensorelementen 120-1, 120-3 und dem Knotenpunkt 360-1 eine weitere Halbbrückenschaltung mit den Sensorelementen 120'-3 und 120'-1 und dem dazwischengelegenen Knotenpunkt bzw. Mittelabgriff 360'-1 parallel geschaltet. Die magnetoresistiven Sensorelemente 120'-1, 120'-3 können hierbei beispielsweise durch eine Verdopplung der entsprechenden magnetoresistiven Sensorstruktur im Bereich der jeweiligen magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-3 auf dem Substrat bzw. Chip erzeugt werden. 6a already showing in 4 shown series connection of the magnetoresistive sensor elements 120-1 and 120-3 via the center tap or node 360-1 , In contrast to this, in the case of 6b shown full bridge circuit of the previously described half-bridge circuit with the magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 and the node 360-1 a further half-bridge circuit with the sensor elements 120'-3 and 120'-1 and the intervening node or center tap 360'-1 connected in parallel. The magnetoresistive sensor elements 120'-1 . 120'-3 can in this case, for example, by doubling the corresponding magnetoresistive sensor structure in the region of the respective magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 be generated on the substrate or chip.

Hinsichtlich ihrer Kopplung an die Versorgungsleitungen 370, 380 ist in diesem Fall jedoch zu beachten, dass im Unterschied zu dem magnetoresistiven Sensorelement 120-3 das magnetoresistive Sensorelement 120'-3 mit der Versorgungsleitung 370, also einer positiven Versorgungsspannung gekoppelt ist. Entsprechend ist das magnetoresistive Sensorelemente 120'-1 elektrisch parallel zu dem magnetoresistiven Sensorelement 120-3 mit der Versorgungsleitung 380 für die negative Versorgungsspannung (z. B. Masse (GND)) gekoppelt.With regard to their coupling to the supply lines 370 . 380 However, in this case it should be noted that unlike the magnetoresistive sensor element 120-3 the magnetoresistive sensor element 120'-3 with the supply line 370 , So is coupled to a positive supply voltage. Accordingly, the magnetoresistive sensor elements 120'-1 electrically parallel to the magnetoresistive sensor element 120-3 with the supply line 380 coupled for the negative supply voltage (eg ground (GND)).

Darüber hinaus bietet es sich an, in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass bei einer Implementierung einer Vollbrückenschaltung, wie sie 6b zeigt und wie sie im Rahmen von 8 noch näher erläutert wird, die Knotenpunkte 360'-1 und 360' gegebenenfalls beide mit der Auswerteschaltung 350 gekoppelt werden können. Darüber hinaus bietet es sich an, an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass grundsätzlich auch die Möglichkeit besteht, einzelne magnetoresistive Sensorelemente 120 gegen entsprechende Widerstandselemente aus Polysilizium, einer Metallleitung oder einem anderen Metall auszutauschen. In einem solchen Fall könnte das entsprechend ausgetauschte magnetoresistive Sensorelement selbstverständlich keinen Magnetfeld-abhängigen Beitrag zu dem an dem entsprechenden Knotenpunkt 360 abgreifbaren Differenzsignal oder Messsignal liefern.In addition, it may be useful to point out that in an implementation of a full bridge circuit such as 6b shows and how they are under 8th will be explained in more detail, the nodes 360'-1 and 360 ' if necessary, both with the evaluation circuit 350 can be coupled. In addition, it makes sense to point out at this point that in principle there is also the possibility of individual magnetoresistive sensor elements 120 to be replaced by corresponding polysilicon resistance elements, a metal line or another metal. Of course, in such a case, the appropriately replaced magneto-resistive sensor element could not have a magnetic field-dependent contribution to that at the corresponding node 360 deliverable differential signal or measuring signal.

Darüber hinaus bietet die Verwendung einer Vollbrückenschaltung, wie sie in 6b gezeigt ist, neben der bereits erwähnten Kompensation des Nullpunkts im Falle einer idealen Auslegung auch den weiteren Vorteil einer Vergrößerung der Signalamplitude der betreffenden Signale, da diese nunmehr differenziell von zwei unterschiedlichen Knotenpunkten 360, 360' abgreifbar sind.In addition, the use of a full bridge circuit, as provided in 6b is shown, in addition to the already mentioned compensation of the zero point in the case of an ideal design, the further advantage of increasing the signal amplitude of the relevant signals, since these now differentially from two different nodes 360 . 360 ' can be tapped.

Bevor jedoch im Zusammenhang mit den 7 bis 13 weitere Ausführungsbeispiele von Sensoren 100 und Sensoranordnungen 110 erläutert werden, sollte an dieser Stelle erwähnt werden, dass im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung eine erste Komponente, die mit einer zweiten Komponente (elektrisch) gekoppelt ist, elektrisch direkt mit dieser verbunden oder über eine weitere Schaltung oder eine weitere Komponente mit dieser in elektrischer Verbindung stehen kann. Anders ausgedrückt, wird im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung unter zwei Komponenten, die miteinander (elektrisch) gekoppelt sind, also solche verstanden, die entweder direkt miteinander oder über eine weitere Schaltung oder Komponente elektrisch miteinander verbunden sind. So sind beispielsweise bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-3 mittelbar über den Knotenpunkt 360 miteinander gekoppelt. Je nach konkreter Ausführung können diese beiden magnetoresistiven Sensorelemente mit dem betreffenden Knotenpunkt 360-1 jedoch direkt elektrisch verbunden sein.Before, however, in connection with the 7 to 13 further embodiments of sensors 100 and sensor arrangements 110 are explained, it should be noted at this point that in the present patent application, a first component which is (electrically) coupled to a second component, electrically connected directly to this or via another circuit or another component with this in electrical communication can stand. In other words, in the context of the present patent application, two components which are coupled to one another (electrically) are understood as meaning those which are connected to each other either directly with one another or via another circuit or component. For example, in the case of 4 embodiment shown, the two magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-3 indirectly via the junction 360 coupled together. Depending on the specific embodiment, these two magnetoresistive sensor elements with the respective node 360-1 however, be directly electrically connected.

Darüber hinaus bietet es sich an, an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung für Objekte, Strukturen und Komponenten, die die gleichen oder ähnlichen funktionalen Merkmale aufweisen, identische oder ähnliche Bezugszeichen verwendet werden. Sofern dies nicht explizit anderweitig angegeben ist, können Abschnitte der Beschreibung, die sich auf Objekte, Strukturen und Komponenten mit ähnlichen gleichen funktionalen Eigenschaften und Merkmalen beziehen, untereinander ausgetauscht werden. Hierdurch kann die Beschreibung gerade im Hinblick auf Merkmale, Eigenschaften und andere Details dadurch verkürzt werden, dass diese im Zusammenhang mit verschiedenen Ausführungsbeispielen nicht mehr fachbeschrieben werden müssen. Darüber hinaus werden im Folgenden zusammenfassende Bezugszeichen für Objekte, Strukturen und Komponenten verwendet, die identisch oder in ähnlicher Art und Weise in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Struktur in einer Figur auftreten. Sofern dies nicht anderweitig vermerkt ist, können auch im Hinblick auf solche Strukturen, Komponenten oder Objekte die betreffenden Beschreibungspassagen untereinander ausgetauscht werden. So mit dient auch die Verwendung zusammenfassender Bezugszeichen einer kompakteren und klareren Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, da unnötige Wiederholungen vermieden werden können.In addition, it should be noted at this point that identical or similar reference numerals are used in the context of the present patent application for objects, structures and components which have the same or similar functional characteristics. Unless explicitly stated otherwise, portions of the description relating to objects, structures, and components having similar like functional characteristics and features may be interchanged. In this way, the description can be shortened precisely in terms of features, properties and other details that this in connection with various embodiments no longer need to be described professionally. In addition, in the following summary reference symbols are used for objects, structures and components that occur identically or in a similar manner in an exemplary embodiment or in a structure in a figure. Unless otherwise stated, the relevant description passages may also be interchanged with regard to such structures, components or objects. Thus, the use of summary reference numerals also serves to provide a more compact and clearer description of the embodiments of the present invention, as unnecessary repetition can be avoided.

7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110-1. Die Sensoranordnung 110 unterscheidet sich hierbei von der in 4 gezeigten nicht, auch wenn in 7 der erste Abstand 400, der zweite Abstand 410 und der dritte Abstand 420 nicht eingezeichnet sind. Auch im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels werden die einzelnen Abstände 400, 410, 420 im Hinblick auf Phasenunterschiede bezüglich des zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds diskutiert und erläutert. Die zuvor gemachten Aussagen im Zusammenhang mit dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind entsprechend übertragbar. 7 shows a further embodiment of a sensor 100-1 with an embodiment of a sensor arrangement 110-1 , The sensor arrangement 110 differs from the in 4 not shown, even if in 7 the first distance 400 , the second distance 410 and the third distance 420 are not shown. Also in the context of this embodiment, the individual distances 400 . 410 . 420 with regard to phase differences with respect to the at least partially periodic magnetic field discussed and explained. The statements made above in connection with the 4 shown embodiment can be transferred accordingly.

Das in 7 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Sensors 100 unterscheidet sich jedoch im Hinblick auf die Auswerteschaltung 350 und im Hinblick auf eine zusätzliche Referenzbrücke 450, die als Halbbrückenschaltung der Widerstandselemente 460-1 und 460-2 aufweist, die ihrerseits über einen Knotenpunkt 470 in Serie geschaltet sind. Die Referenzbrücke 450 ist hierbei zwischen die beiden Versorgungsleitungen 370, 380, geschaltet, die auch die Versorgungsspannungen für die magnetoresistiven Sensorelemente 120 des Ausführungsbeispiels der Sensoranordnung 110-1 aus 7 liefert. Der Knotenpunkt 470 der Referenzbrücke 450 stellt hierbei den Mittelabgriff der Halbbrückenschaltung der beiden Wiederstandselemente 460 dar und ist mit der Auswerteschaltung 350 gekoppelt. Die Widerstandselemente 460-1, 460-2 können hierbei, wie zuvor erläutert wurden, beispielsweise aus Poly-Silizium, aus metallischen Strukturen oder anderen Materialien gefertigt sein. Je nach konkreter Implementierung kann so beispielsweise ein optional hoch-dotierter oder dotierter Poly-Silizium-Widerstandsspannungsteiler in einen entsprechenden Chip imp lementiert werden, der die beiden Widerstandselemente 460-1, 460-2 umfasst. Die Widerstandselemente 460 werden auch als Referenzelemente bezeichnet, weshalb sie in 7 als „Ref" bezeichnet sind.This in 7 shown embodiment of a sensor 100 differs, however, with regard to the evaluation circuit 350 and with regard to an additional reference bridge 450 acting as a half-bridge circuit of the resistive elements 460-1 and 460-2 which in turn has a node 470 are connected in series. The reference bridge 450 is here between the two supply lines 370 . 380 , which also switches the supply voltages for the magnetoresistive sensor elements 120 of the embodiment of the sensor arrangement 110-1 out 7 supplies. The node 470 the reference bridge 450 in this case represents the center tap of the half-bridge circuit of the two resistor elements 460 and is with the evaluation circuit 350 coupled. The resistance elements 460-1 . 460-2 can be made of poly-silicon, metallic structures or other materials, as explained above, for example. Depending on the specific implementation, for example, an optionally highly doped or doped poly-silicon resistance voltage divider can be implemented in a corresponding chip, which comprises the two resistance elements 460-1 . 460-2 includes. The resistance elements 460 are also referred to as reference elements, which is why they are in 7 are referred to as "Ref".

Die Auswerteschaltung 350 umfasst einen Multiplexer 480, an dessen Eingänge die beiden Knotenpunkte 360-1, 360-2 angeschlossen sind. Der Multiplexer 480 ermöglicht es so, wahlweise einen der beiden Knotenpunkte 360, die als Mittelabgriffe der Halbbrückenschaltungen aus den magnetoresistiven Sensorelementen 120 dient, mit einem der Multiplexer 480 nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler 490 zu koppeln. Der Multiplexer 480 stellt somit einen Schalter dar, der in der Lage ist, wenigstens einen der beiden Mittelabgriffe 360 der magnetoresistiven Halbbrückenschaltungen mit einem Eingang des Analog/Digital-Wandlers 490 zu koppeln. Ein weiterer Eingang des Analog/Digital-Wandlers 490 ist darüber hinaus mit dem Mittelabgriff bzw. Knotenpunkt 470 der Referenzbrückenschaltung 450 gekoppelt.The evaluation circuit 350 includes a multiplexer 480 , at whose entrances the two nodes 360-1 . 360-2 are connected. The multiplexer 480 thus makes it possible, either one of the two nodes 360 acting as center taps of the half-bridge circuits of the magnetoresistive sensor elements 120 serves with one of the multiplexers 480 downstream analog / digital converter 490 to pair. The multiplexer 480 thus represents a switch that is capable of at least one of the two center taps 360 the magnetoresistive half-bridge circuits with an input of the analog / digital converter 490 to pair. Another input of the analog / digital converter 490 is beyond that with the center tap or node 470 the reference bridge circuit 450 coupled.

Der Analog/Digital-Wandler 490 ist über einen oder mehrere Ausgänge einerseits mit einem Additionsmodul 500 und einem Subtraktionsmodul 510 gekoppelt, denen jeweils bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1 eine digitalisierte und um eine Referenzspannung des Mittelabriffs 470 der Referenzbrücke 450 korrigiertes Messsignal der beiden Halbbrückenschaltungen mit magnetoresistiven Sensorelementen 120 von den Knotenpunkten 360-1, 360-2 zur Verfügung stellt.The analog / digital converter 490 is via one or more outputs on the one hand with an addition module 500 and a subtraction module 510 coupled to each in the in 7 illustrated embodiment of a sensor 100-1 a digitized and by a reference voltage of the center tap 470 the reference bridge 450 corrected measurement signal of the two half-bridge circuits with magnetoresistive sensor elements 120 from the nodes 360-1 . 360-2 provides.

Mit anderen Worten ist so das Additionsmodul 500 beispielsweise in der Lage und ausgebildet, an die nachfolgenden Module, Schaltungen und Komponenten ein Signal zu liefern, das auf einer Summe der beiden an den Knotenpunkten 360-1, 360-2 abgegriffenen Messsignale der Halbbrückenschaltungen des Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 110-1 basiert. Entsprechend ist das Subtraktionsmodul 510 in der Lage und ausgebildet, eine entsprechende Differenz der betreffenden Mess signale an die nachfolgenden Komponenten auszugeben. Hierbei sind die dem Additionsmodul 500 und dem Subtraktionsmodul 510 zur Verfügung gestellten Messsignale durch den Analog/Digital-Wandler 490 digitalisiert und um das Referenzsignal der Referenzbrücke 450 korrigiert worden.In other words, it's the addition module 500 for example, capable of providing to the subsequent modules, circuits and components a signal which is a sum of the two at the nodes 360-1 . 360-2 tapped measurement signals of the half-bridge circuits of the embodiment of a sensor arrangement 110-1 based. The subtraction module is corresponding 510 capable and trained to output a corresponding difference of the relevant measurement signals to the subsequent components. Here are the addition module 500 and the subtraction module 510 provided measurement signals by the analog / digital converter 490 digitized and the reference signal of the reference bridge 450 corrected.

Das Subtraktionsmodul 510 ist seinerseits mit einem Ausgang an einen Integrator 520 gekoppelt, der in der Lage ist, die an seinem Eingang oder seinen Eingängen zur Verfügung gestellten Signale zeitlich aufzuintegrieren. An den Integrator 520 ist ferner eine Prozessierungsschaltung 530 zur weiteren Prozessierung der inkrementellen Richtungssensordaten (further incremental direction processing) gekoppelt. Die Prozessierungsschaltung 530 ist dann in der Lage, ein Ausgangssignal bezüglich einer Richtung (direction out) an einem entsprechenden Ausgang bereitzustellen. So kann beispielsweise die Prozessierungsschaltung 530 eine Abtast- und Halteschaltung aufweisen, die in der Lage und konfiguriert ist, um an einem Eingang das betreffende Summensignal zu empfangen und an einem Ausgang dann ein Richtungssignal basierend auf dem Summensignal bereitzustellen, wobei beispielsweise die Auswerteschaltung 350 der Abtast- und Halteschaltung ein Taktsignal bereitstellen kann, wenn das Differenzsignal des Subtraktionsmoduls 510 oder ein daraus abgeleitetes Signal beispielsweise einen Nulldurchgang aufweist.The subtraction module 510 is in turn with an output to an integrator 520 coupled, which is able to temporally aufintegrieren the signals provided at its input or its inputs. To the integrator 520 is also a processing circuit 530 for further processing of the incremental direction sensor data (further incremental direction processing) coupled. The processing circuit 530 is then able to provide an output in direction out at a corresponding output. For example, the processing circuit 530 an ab having a sample and hold circuit which is capable and configured to receive at an input the respective sum signal and then to provide at a output a direction signal based on the sum signal, wherein, for example, the evaluation circuit 350 the sample and hold circuit can provide a clock signal when the difference signal of the subtraction module 510 or a signal derived therefrom has, for example, a zero crossing.

Das Additionsmodul 500 ist seinerseits an eine Minimum/Maximum-Detektionsschaltung 540 und einer Prozessierungsschaltung 550 zur weiteren Prozessierung der inkrementellen Geschwindigkeitssensordaten gekoppelt. Während die Prozessierungsschaltung 550 vergleichbar zu der Prozessierungsschaltung 530 auf Basis der eingehenden Signale ein Ausgangssignal bezüglich der Geschwindigkeit erzeugt (speed out) ist die Minimum/Maximum-Detektionsschaltung 540 in der Lage und entsprechend ausgebildet, um das Vorliegen eines Minimums oder eines Maximums des betreffenden eingehenden Signals, also des Summensignals, wie es von dem Additionsmodul 500 ausgegeben wird, zu erkennen. Die Minimum/Maximum-Detektionsschaltung 540 ist darüber hinaus mit dem Integrator 520 derart gekoppelt, dass der Integrator 520 durch ein von der Minimum/Maximum-Detektionsschaltung 540 zur Verfügung gestellte Signal (reset-Signal) auf Null oder auf einen anderen Wert zurückgesetzt wird, wenn ein Extremum, also ein Minimum oder ein Maximum, vorliegt.The addition module 500 is in turn connected to a minimum / maximum detection circuit 540 and a processing circuit 550 coupled for further processing of the incremental velocity sensor data. While the processing circuit 550 comparable to the processing circuit 530 On the basis of the incoming signals, an output signal relating to the speed (speed out) is the minimum / maximum detection circuit 540 capable of and adapted to the presence of a minimum or a maximum of the respective incoming signal, that is, the sum signal, as determined by the addition module 500 is issued to recognize. The minimum / maximum detection circuit 540 is beyond that with the integrator 520 coupled such that the integrator 520 by one of the minimum / maximum detection circuits 540 signal (reset signal) is reset to zero or to another value when an extreme, ie a minimum or a maximum, is present.

Die Signaldifferenz zwischen den beiden phasenverschobenen Einzelsignalen der beiden Halbbrückenschaltungen mit den magnetoresistiven Sensorelementen umfasst im Hinblick auf das Vorzeichen der Phasenverschiebung die Information über die Drehrichtung, wie dies bereits die beiden Verläufe 430-1, 430-2 aus 5 im Verhältnis zu dem Summensignal 440 bzw. im gemittelten Signal 440 gezeigt haben. Da der Phasenversatz jedoch im Vergleich zu einem 90°-phasenverschobenen Signal kleiner ist, ist die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Brücken ebenfalls nur gering. Da jedoch die Richtungsinformation ohnehin nur zweimal pro Periode bestimmt wird, kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Extremwerten die phasenverschiebungsbedingte Differenz der Brückensignale integriert werden. Hierdurch ist es möglich, den Signalrauschabstand zu verbessern und eine zuverlässige Richtungsdetektion zu ermöglichen. Ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1, wie er in 7 gezeigt ist, ermöglicht so eine Richtungserkennung für inkrementelle Geschwindigkeitssensoren oder Speedsensoren mit einer erhöhten Abtastrate. Hinzu kommt, dass ein Drehrichtungswechsel ein vorhergehendes Absenken der Drehzahl mit sich bringt, so dass die Richtungsinformation durch die Verlängerung der Integrationsperiode zwischen zwei Extremwerten umso genauer wird, je geringer die Drehzahl ist.The signal difference between the two phase-shifted individual signals of the two half-bridge circuits with the magnetoresistive sensor elements includes with respect to the sign of the phase shift information about the direction of rotation, as already the two courses 430-1 . 430-2 out 5 in relation to the sum signal 440 or in the averaged signal 440 have shown. However, since the phase offset is smaller compared to a 90 ° phase-shifted signal, the voltage difference between the two bridges is also small. However, since the direction information is determined only twice per period anyway, the phase shift-related difference of the bridge signals can be integrated between two consecutive extreme values. This makes it possible to improve the signal-to-noise ratio and enable reliable direction detection. An embodiment of a sensor 100-1 as he is in 7 As shown, thus enabling directional detection for incremental speed sensors or speed sensors with an increased sampling rate. In addition, a change in direction of rotation entails a previous lowering of the rotational speed, so that the directional information becomes more accurate as a result of the extension of the integration period between two extreme values, the lower the rotational speed.

Anders ausgedrückt, wird im Rahmen der Auswerteschaltung 350 der Integrator 520 dazu verwendet, die gegebenenfalls verrauschten Messsignale der beiden Halbbrückenschaltungen, wie sie an den beiden Knotenpunkten 360 abgegriffen werden können, auch zu integrieren, da im Mittel Rauschkomponenten der beiden Signale durch die Integration numerisch ausgelöscht werden können. Dadurch, dass der Integrator 520 implementiert ist, kann so trotz des im Vergleich zu 90° sehr geringen Phasenabstands der beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-1, 120-2 bzw. 120-3, 120-4 auch im Falle einer starken Rauschüberlagerung noch eine zuverlässige Richtungsdetektion ermöglichen kann.In other words, in the context of the evaluation circuit 350 the integrator 520 used to the possibly noisy measurement signals of the two half-bridge circuits, as at the two nodes 360 can be tapped, even to integrate, since on average noise components of the two signals can be deleted numerically by the integration. By doing that, the integrator 520 is implemented, so despite the very small compared to 90 ° phase spacing of the two magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 respectively. 120-3 . 120-4 even in the case of a strong noise superposition can still allow reliable direction detection.

8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110-1 und einer Auswerteschaltung 350. Im Unterschied zu dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-1 im Hinblick auf die Sensoranordnung 110-1 im Wesentlichen dadurch, dass diese nunmehr ein erstes bis viertes magnetoresistive Sensorelement 120-1 bis 120-4 aufweist, sondern ebenfalls ein fünftes bis achtes magnetoresistive Sensorelement 120'-1 bis 120'-4, die zusammen mit den ersten vier magnetoresistiven Sensorelementen 120-1 bis 120-4 zu zwei Vollbrückenschaltungen geschaltet sind, wie dies im Zusammenhang mit 6b erläutert wurde. Entsprechend sind nicht nur die Knotenpunkte 360-1, 360-2 der beiden Halbbrückenschaltungen mit den ersten vier magnetoresistiven Sensorelementen 120-1 bis 120-4 in der Sensoranordnung 110-1 umfasst, sondern es sind vielmehr zwei weitere Knotenpunkte 360'-1 und 360'-2 zwischen die magnetoresistiven Sensorelemente 120'-1 und 120'-3 bzw. 120'-2 und 120'-4 geschaltet. Dafür ist im Gegenzug im Rahmen des in 8 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-1 keine Referenzbrücke wie im Fall von 7 implementiert. 8th shows a further embodiment of a sensor 100-1 with an embodiment of a sensor arrangement 110-1 and an evaluation circuit 350 , Unlike the in 7 The embodiment shown in FIG 8th shown embodiment of a sensor 100-1 with regard to the sensor arrangement 110-1 essentially in that they now have a first to fourth magnetoresistive sensor element 120-1 to 120-4 but also a fifth to eighth magnetoresistive sensor element 120'-1 to 120'-4 , which together with the first four magnetoresistive sensor elements 120-1 to 120-4 connected to two full bridge circuits, as related to 6b was explained. Accordingly, not only are the nodes 360-1 . 360-2 the two half-bridge circuits with the first four magnetoresistive sensor elements 120-1 to 120-4 in the sensor arrangement 110-1 but rather two more nodes 360'-1 and 360'-2 between the magnetoresistive sensor elements 120'-1 and 120'-3 respectively. 120'-2 and 120'-4 connected. In return, in the context of in 8th shown embodiment of a sensor 100-1 no reference bridge as in the case of 7 implemented.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gelten die im Hinblick auf 4 gemachten Aussagen hinsichtlich der einzelnen Abstände und ihrer Dimensionierung zueinander bzw. zu denen der Abmessung eines Geberobjekts bzw. zu denen hinsichtlich der Phasenunterschiede des periodischen Magnetfeldes.In this embodiment, too, with regard to 4 made statements regarding the individual distances and their dimensions to each other or to those of the dimension of a sensor object or to those with respect to the phase differences of the periodic magnetic field.

Hieraus ergibt sich ein weiterer Unterschied im Hinblick auf die Auswerteschaltung 350 in Bezug auf den Multiplexer 480 und den Analog/Digital-Wandler 490. So ist der Multiplexer 480 bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel mit allen vier Knotenpunkten 360 des Ausführungsbeispiels der Sensoranordnung 110-1 und der Ausgang des Multiplexers 480 ist ausschließlich mit dem Analog/Digital-Wandler 490 gekoppelt. Die in 7 gezeigte Kopplung des Analog/Digital-Wandlers 490 zu der Referenzbrücke 450 ist zusammen mit der Referenzbrücke 450 bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiels entfallen. Darüber hinauskönnen sich ggf. weitere Änderungen ergeben, die eine Folge des durch die Verwendung einer Vollbrückenschaltung erhöhten Signalpegels und anderer implementierungs-spezifischen Details sein können.This results in a further difference with regard to the evaluation circuit 350 in terms of the multiplexer 480 and the analog-to-digital converter 490 , This is the multiplexer 480 at the in 8th shown Embodiment with all four nodes 360 of the embodiment of the sensor arrangement 110-1 and the output of the multiplexer 480 is exclusive to the analogue to digital converter 490 coupled. In the 7 shown coupling of the analog / digital converter 490 to the reference bridge 450 is together with the reference bridge 450 at the in 8th shown embodiment omitted. In addition, further changes may possibly result, which may be a consequence of the increased signal level through the use of a full bridge circuit and other implementation-specific details.

Im Zusammenhang mit den in den 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen sollte ferner darauf hingewiesen werden, dass grundsätzlich eine Implementierung eines Analog/Digital-Wandlers 490 entfallen kann. In einem solchen Fall kann die Auswerteschaltung auch als reine analoge Schaltung implementiert werden. Ferner kann die Auswerteschaltung 350 weitere analoge oder digitale Signalverarbeitungsstufen umfassen, also etwa eine Vorverstärkerstufe und/oder eine oder mehrere Verstärkerstufen. All diese Komponenten sind jedoch als optionale Komponenten zu betrachten.In connection with in the 7 and 8th Furthermore, it should be pointed out that in principle an implementation of an analog / digital converter 490 can be omitted. In such a case, the evaluation circuit can also be implemented as a pure analog circuit. Furthermore, the evaluation circuit 350 further analog or digital signal processing stages include, so about a preamplifier stage and / or one or more amplifier stages. However, all of these components are considered optional components.

9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-2 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110-2 und eine Auswerteschaltung 350'. Genauer gesagt, umfasst das Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110-2 ein erstes magnetoresistives Sensorelement 120-1, ein zweites magnetoresistives Sensorelement 120-1 und ein drittes magnetoresistives Sensorelement 120-3. Das erste magnetoresistive Sensorelement 120-1 und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-2 sind hierbei wiederum an eine Versorgungsleitung 370 gekoppelt, die eine positive Versorgungsspannung Vbridge+, den betreffenden magnetoresistiven Sensorelementen bereitstellt. Das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-3 ist seinerseits mit der Versorgungsleitung 380 gekoppelt, die diesem eine negative Versorgungsspannung Vbridge- zur Verfügung stellt, bei dem es sich beispielsweise um ein Referenzpotential, also beispielsweise Masse (GND) handeln kann. 9 shows a further embodiment of a sensor 100-2 with an embodiment of a sensor arrangement 110-2 and an evaluation circuit 350 ' , More specifically, the embodiment includes a sensor arrangement 110-2 a first magnetoresistive sensor element 120-1 , a second magnetoresistive sensor element 120-1 and a third magnetoresistive sensor element 120-3 , The first magnetoresistive sensor element 120-1 and the second magnetoresistive sensor element 120-2 are in turn to a supply line 370 coupled, which provides a positive supply voltage Vbridge +, the respective magnetoresistive sensor elements. The third magnetoresistive sensor element 120-3 is in turn with the supply line 380 coupled, this provides a negative supply voltage Vbridge-, which may be, for example, a reference potential, so for example ground (GND).

Das erste und zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 ist mit einem Multiplexer 480 eingangsseitig gekoppelt. Ausgangsseitig ist der Multiplexer 480 mit einem Knotenpunkt 360 und dem dritten magnetoresistiven Sensorelement seinerseits wiederum gekoppelt. Mit Hilfe des Multiplexers 480 können so das erste magnetoresistive Sensorelement 120-1 zusammen mit dem dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-3 über den Knotenpunkt 360 als Mittelabgriff zu einer Halbbrückenschaltung umverschaltet werden. Analog kann mit dem Multiplexer 480 auch das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-2 mit dem dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-3 entsprechend zu einer zweiten Halbbrückenschaltung verschaltet werden, die in 9 auch mit der Ziffer 1 gekennzeichnet ist. Entsprechend ist die zuvor erläuterte Halbbrückenschaltung mit der Ziffer 2 in 9 gekennzeichnet.The first and second magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 is with a multiplexer 480 Coupled on the input side. The output side is the multiplexer 480 with a node 360 and in turn coupled to the third magnetoresistive sensor element. With the help of the multiplexer 480 So can the first magnetoresistive sensor element 120-1 together with the third magnetoresistive sensor element 120-3 over the node 360 be switched as a center tap to a half-bridge circuit. Analog can be with the multiplexer 480 also the second magnetoresistive sensor element 120-2 with the third magnetoresistive sensor element 120-3 be connected in accordance with a second half-bridge circuit, the in 9 also with the numeral 1 is marked. Accordingly, the previously described half-bridge circuit with the numeral 2 in 9 characterized.

Der Multiplexer 480 kann hierbei, wie dies in 9 gezeigt ist, einerseits als der eigentlichen Sensoranordnung 110-2 ausgeführt sein oder aber Teil der Auswerteschaltung 250' sein. In diesem Fall wären die einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120 nicht über den Knotenpunkt 360 mit der Auswerteschaltung 350' gekoppelt, sondern vielmehr mit ihren jeweiligen nicht an die Versorgungsleitung 370 oder 380 gekoppelten Anschlüssen. Hinsichtlich der Funktionalität, der Funktionsweise und weiterer Parameter haben diese implementierungsspezifischen Details jedoch keine weiteren Einflüsse auf das in 9 gezeigte Ausführungsbeispiel.The multiplexer 480 here, as in 9 is shown, on the one hand as the actual sensor arrangement 110-2 be executed or part of the evaluation 250 ' be. In this case, the individual magnetoresistive sensor elements would be 120 not over the node 360 with the evaluation circuit 350 ' but rather with their respective not connected to the supply line 370 or 380 coupled connections. However, in terms of functionality, functionality, and other parameters, these implementation - specific details have no further impact on the 9 shown embodiment.

Wie bereits im Zusammenhang mit den in 4 gezeigten Ausführungsbeispielen eines Sensors 100-1 erläutert wurde, illustriert auch bei der in 9 gezeigten Darstellung der Pfeil 390 die Haupterfassungsrichtung, bei der es sich beispielsweise um die x-Achse eines Koordinatensystems des Sensors 100-2 bzw. der Sensoranordnung 110-2 handeln kann. Ebenso, wie in 4, lässt die Anordnung der einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120 im Hinblick auf eine senkrecht zu der Haupterfassungsrichtung 390 gezeigten Richtung in 9 keinen Rückschluss auf ihre geometrische Anordnung auf dem Substrat bzw. dem Chip des betreffenden Sensors 100-2 zu. Diese Anordnung ist im Wesentlichen im Hinblick auf eine übersichtliche und einfache Darstellung der betreffenden Ausführungsbeispiele abgezielt.As already mentioned in connection with in 4 shown embodiments of a sensor 100-1 was also illustrated at the in 9 shown illustration of the arrow 390 the main detection direction, which is, for example, the x-axis of a coordinate system of the sensor 100-2 or the sensor arrangement 110-2 can act. Likewise, as in 4 , leaves the arrangement of the individual magnetoresistive sensor elements 120 with respect to a direction perpendicular to the main detection direction 390 shown direction in 9 no conclusion on their geometric arrangement on the substrate or the chip of the relevant sensor 100-2 to. This arrangement is essentially aimed at a clear and simple presentation of the relevant embodiments.

Das erste magnetoresistive Sensorelement 120-1 und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-2 sind hierbei wiederum in einem ersten Abstand 400 angeordnet, der bezogen auf das periodische Magnetfeld und die Haupterfassungsrichtung 390 einem Phasenunterschied von wenigstens 1° und weniger als 90° entspricht. Je nach konkreter Implementierung können hierbei die zuvor im Zusammenhang mit den 4 bis 8 erläuterten alternativen Phasenunterschiede implementiert werden. Ebenso wird in diesem Zusammenhang auf den Zusammenhang mit der alternativen Definition bezüglich weiterer Abstände gemachten Aussage im Zusammenhang mit dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel verwiesen.The first magnetoresistive sensor element 120-1 and the second magnetoresistive sensor element 120-2 are again at a first distance 400 arranged, based on the periodic magnetic field and the main detection direction 390 a phase difference of at least 1 ° and less than 90 °. Depending on the concrete implementation, this can be done previously in connection with the 4 to 8th explained alternative phase differences are implemented. Similarly, in this context, the context of the alternative definition of further distance made in relation to the statement in 4 referenced embodiment shown.

Das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-2, 120-3 sind darüber hinaus in einem weiteren Abstand, dem zweiten Abstand 560 angeordnet, der einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 110° entspricht. Je nach konkreter Implementierung eines entsprechenden Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 kann der zweite Abstand 560 auch einen kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25°, 40°, 80°, 110°, 120°, 150° oder wenigstens 170° entsprechen.The second and the third magnetoresistive sensor element 120-2 . 120-3 are also at a further distance, the second distance 560 arranged, which corresponds to a smallest absolute phase difference of at least 110 °. Depending on the concrete implementation of a corresponding embodiment of a sensor 100-2 can the second distance 560 also correspond to a minimum absolute phase difference of at least 25 °, 40 °, 80 °, 110 °, 120 °, 150 ° or at least 170 °.

Im Hinblick auf eine Definition des ersten Abstand 400 bezogen auf den zweiten Abstand 560 kann so beispielsweise ein Verhältnis des ersten Abstands 400 zu dem zweiten Abstand 560 derart definiert werden, dass dieses weniger als 50%, weniger als 40%, weniger als 25%, weniger als 15% oder weniger als 10% beträgt, jedoch nicht weniger als 1%, 2% oder 5% beträgt.With regard to a definition of the first distance 400 relative to the second distance 560 Thus, for example, a ratio of the first distance 400 to the second distance 560 be defined to be less than 50%, less than 40%, less than 25%, less than 15% or less than 10%, but not less than 1%, 2% or 5%.

Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-2 erfolgt somit durch den Multiplexer 180 nicht ein Hin- und Herschalten zwischen verschiedenen, getrennten Halbbrückenschaltungen, wie dies im Rahmen der in den 4, 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen von entsprechenden Sensoren 100-1 der Fall war, sondern im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 bzw. der zugehörigen Sensoranordnung 110-2, wenn einzelne magnetoresistive Sensorelemente zu neuen Sensorbrücken bzw. Halbbrücken verschaltet.At the in 9 shown embodiment of a sensor 100-2 thus takes place through the multiplexer 180 not a switching back and forth between different, separate half-bridge circuits, as in the context of in the 4 . 7 and 8th shown embodiments of corresponding sensors 100-1 the case was, but within the scope of an embodiment of a sensor 100-2 or the associated sensor arrangement 110-2 , If individual magnetoresistive sensor elements connected to new sensor bridges or half bridges.

Darüber hinaus unterscheiden sich die Ausführungsbeispiele eines Sensors 100-2 von denen eines Sensors 100-1 hinsichtlich der Auswerteschaltung 350 bzw. 350' kaum. Einzig im Hinblick auf die genaue Anordnung des Multiplexers 480 und der daraus folgenden genauen Position des Knotenpunkts 360 unterscheiden die Auswerteschaltungen 350 bzw. 350', wie dies nicht zuletzt im Zusammenhang mit dem in 10 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 noch erläutert wird.In addition, the embodiments of a sensor differ 100-2 from those of a sensor 100-1 with regard to the evaluation circuit 350 respectively. 350 ' barely. Only in terms of the exact arrangement of the multiplexer 480 and the consequent exact position of the node 360 distinguish the evaluation circuits 350 respectively. 350 ' as not least related to the in 10 shown embodiment of an embodiment of a sensor 100-2 will be explained.

Somit wird auch bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 durch die Verschaltungen des ersten magnetoresistiven Sensorelements 120-1 mit dem dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-3 bzw. der Verschaltung des zweiten mit dem dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-2, 120-3 ein virtuelles magnetoresistives Sensorelement zwischen den Positionen des ersten und des zweiten magnetoresistiven Sensorelements 120-1, 120-2 geschaffen, welches virtuell über den Knotenpunkt 360 mit dem dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-3 zu einer Halbbrückenschaltung verschaltet ist. Somit entspricht ein Abstand dieses virtuellen magnetoresistiven Sensorelements zu dem dritten magneto resistiven Sensorelement 120-3 etwa einer in 9 eingezeichneten Distanz 570, die in manchen Ausführungsbeispielen einer Phasendifferenz von etwa 180° entsprechen.Thus, also in the in 9 shown embodiment of a sensor 100-2 through the interconnections of the first magnetoresistive sensor element 120-1 with the third magnetoresistive sensor element 120-3 or the interconnection of the second with the third magnetoresistive sensor element 120-2 . 120-3 a virtual magnetoresistive sensor element between the positions of the first and second magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 created, which virtually over the node 360 with the third magnetoresistive sensor element 120-3 is connected to a half-bridge circuit. Thus, a distance of this virtual magnetoresistive sensor element corresponds to the third magneto-resistive sensor element 120-3 about one in 9 drawn distance 570 which in some embodiments correspond to a phase difference of about 180 °.

Hierbei entsprechen Phasenunterschiede φ, bezogen auf eine Periode λ des Geberobjekts 150, die auch als Periode bezeichnet wird, einer Distanz D, die gemäß der folgenden Gleichung ineinander überführt werden können: φ/360° = D/λ (3) Here, phase differences φ correspond to a period λ of the encoder object 150 , also referred to as a period, a distance D that can be converted into each other according to the following equation: φ / 360 ° = D / λ (3)

Beträgt also beispielsweise die Periode 2,5 mm, so entspricht selbstverständlich eine Distanz D = 2,5 mm einem Phasenunterschied von 360°. Analog entsprechen ein Phasenunterschied von 90° einer Distanz von etwa 0,625 mm und ein Phasenunterschied von 180° einer Länge bzw. Distanz von 1,25 mm.So it is For example, the period 2.5 mm, so of course corresponds to one Distance D = 2.5 mm a phase difference of 360 °. Analogous A phase difference of 90 ° corresponds to a distance of about 0.625 mm and a phase difference of 180 ° a length or distance of 1.25 mm.

9 zeigt somit ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 100-2 zum Erfassen eines von einem Geberobjekt 150 erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds mit einem ersten, zweiten und dritten magnetoresistiven Sensorelement 120-1, 120-2, 120-3, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement benachbart zu einem ersten Abstand 400 angeordnet sind, wobei dass zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120 in einem zweiten Abstand 560 angeordnet sind, und wobei der erste Abstand weniger als 50% des zweiten Abstands 560, nicht jedoch weniger als 1% des zweiten Abstands 560 beträgt. 9 thus shows an embodiment of a sensor arrangement 100-2 to capture one from a donor object 150 generated or influenced at least partially periodic magnetic field with a first, second and third magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 . 120-3 wherein the first and second magneto-resistive sensor elements are adjacent to a first distance 400 are arranged, wherein that second and third magnetoresistive sensor element 120 at a second distance 560 and wherein the first distance is less than 50% of the second distance 560 but not less than 1% of the second distance 560 is.

10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-2 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 110-2. Das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel 100-2 unterscheidet sich, abgesehen von der detaillierteren Beschreibung einer möglichen Implementierung einer Auswerteschaltung 350' im Wesentlichen wiederum darin, dass im Unterschied zu dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel wiederum auf einer Vollbrückenschaltung basiert. So umfasst die Sensoranordnung 110-2 neben den zuvor erwähnten drei magnetoresistiven Sensorelementen 120-1, 120-2 und 120-3 in ihrer zuvor erläuterten Anordnung ebenso ein viertes magnetoresistives Sensorelement 120'-1, ein fünftes magnetoresistives Sensorelement 120'-2 und ein sechstes magnetoresistives Sensorelement 120'-3, die über einen weiteren Multiplexer 480' und einen weiteren Knotenpunkt 260' in einer im Wesentlichen zu der Schaltung der ersten drei magnetoresistiven Sensorelemente 120 spiegelbildlichen Schaltung verschaltet sind. Hierbei sind das vierte und das fünfte magnetoresistive Sensorelement 120'-1, 120'-2 ebenso in dem ersten Abstand bzw. der ersten Distanz 400 angeordnet, wobei das fünfte und das sechste magnetoresistive Sensorelement 120'-2, 120'-3 ebenso in dem weitern oder in dem zweiten Abstand 560 angeordnet sind. 10 shows a further embodiment of a sensor 100-2 with an embodiment of a sensor arrangement 110-2 , This in 10 shown embodiment 100-2 differs, apart from the more detailed description of a possible implementation of an evaluation circuit 350 ' in essence, that in contrast to the in 9 embodiment shown in FIG 10 again shown embodiment based on a full bridge circuit. Thus, the sensor arrangement comprises 110-2 in addition to the aforementioned three magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120-2 and 120-3 in its previously explained arrangement also a fourth magnetoresistive sensor element 120'-1 , a fifth magnetoresistive sensor element 120'-2 and a sixth magnetoresistive sensor element 120'-3 . via another multiplexer 480 ' and another node 260 ' in a substantially to the circuit of the first three magnetoresistive sensor elements 120 mirrored circuit are interconnected. Here are the fourth and the fifth magnetoresistive sensor element 120'-1 . 120'-2 also in the first distance or the first distance 400 arranged, wherein the fifth and the sixth magnetoresistive sensor element 120'-2 . 120'-3 also in the further or in the second distance 560 are arranged.

Hierdurch ist es im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 möglich, zwischen (wenigstens) zwei Vollbrückenkonfigurationen hin- und her zu schalten, indem jeweils das erste und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120'-1 als Sensorbrückenkonfiguration 2 oder das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-2 und das fünfte magnetoresistive Sensorelement 120'-2 als erste Sensorbrückenkonfiguration entsprechend verschaltet sind.This makes it within the scope of an embodiment of a sensor 100-2 it is possible to switch back and forth between (at least) two full-bridge configurations by respectively the first and fourth magnetoresistive sensor elements 120-1 . 120'-1 as a sensor bridge configuration 2 or the second magnetoresistive sensor element 120-2 and the fifth magneto-resistive sensor element 120'-2 are interconnected as the first sensor bridge configuration accordingly.

Hinsichtlich der Auswerteschaltung 350' unterscheidet sich diese von der beispielsweise in 8 gezeigten Auswerteschaltung 350 im Wesentlichen dadurch, dass der Multiplexer 480 aus 8 in Form zweier Multiplexer 480, 480' im Rahmen der Sensoranordnung 110-2 implementiert sein können. Als Folge sind die Knotenpunkte 360, 360' direkt mit dem Analog-Digital-Wandler 490 gekoppelt. Darüber hinaus unterscheiden sich jedoch die Auswerteschaltungen 350, 350' aus den 8 und 10 grundsätzlich nicht.With regard to the evaluation circuit 350 ' this differs from the example in 8th shown evaluation circuit 350 essentially by the fact that the multiplexer 480 out 8th in the form of two multiplexers 480 . 480 ' in the context of the sensor arrangement 110-2 can be implemented. As a result, the nodes 360 . 360 ' directly with the analog-to-digital converter 490 coupled. In addition, however, the evaluation circuits differ 350 . 350 ' from the 8th and 10 basically not.

Wie bereits im Zusammenhang mit 9 erläutert wurde, kann in einer alternativen Implementierung eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-2 die Implementierung der Multiplexer 480, 480' auch in Form beispielsweise eines einzigen oder mehrerer Multiplexer im Rahmen der Auswerteschaltung 250' vorgenommen werden. In diesem Fall kann es ratsam sein, alle sechs magnetoresistiven Sensorelemente 120 direkt mit der Auswerteschaltung 350' zu koppeln, wobei jeweils ein Anschluss der magnetoresistiven Sensorelemente 120 mit einer der Versorgungsleitungen 370, 380 gekoppelt ist.As already related to 9 may be explained in an alternative implementation of an embodiment of a sensor 100-2 the implementation of the multiplexers 480 . 480 ' also in the form of, for example, a single or multiple multiplexers in the context of the evaluation circuit 250 ' be made. In this case, it may be advisable to use all six magnetoresistive sensor elements 120 directly with the evaluation circuit 350 ' to couple, in each case one terminal of the magnetoresistive sensor elements 120 with one of the supply lines 370 . 380 is coupled.

Darüber hinaus unterscheidet sich das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel jedoch beispielsweise auch im Hinblick auf die geometrische Anordnung der einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente nicht von dem in 9 gezeigten. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle auch die entsprechende Beschreibung im Hinblick auf die geometrische Anordnung der einzelnen Sensorelemente zuvor verwiesen. Auch im Hinblick auf die unterschiedlichen Definitionen der einzelnen Abstände zueinander wird auf die Ausführungen im Zusammenhang mit 4 und 9 verwiesen.In addition, this differs in 10 However, for example, also with regard to the geometric arrangement of the individual magnetoresistive sensor elements not shown in the embodiment shown 9 shown. For this reason, the corresponding description with regard to the geometric arrangement of the individual sensor elements is previously referred to at this point. Also with regard to the different definitions of the individual distances to each other is related to the statements 4 and 9 directed.

11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3, bei dem eine Ausführungsform zur differentiellen Messung und Gewinnung von zuvor beschriebenen zwei 90°-phasenverschobenen Signalen. 11 shows a further embodiment of a sensor 100-3 in which one embodiment for the differential measurement and acquisition of two 90 ° phase shifted signals described above.

Das Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 umfasst so ein erstes magnetoresistives Sensorelement 120-1, ein zweites magnetoresistives Sensorelement 120-2, die über einen Knotenpunkt 360-1 in Serie zwischen einer Versorgungsleitung 370 für eine positive Versorgungsspannung und eine Versorgungsleitung 380 für eine negative Versorgungsspannung, beispielsweise ein Referenzpotential (Masse(GND)) geschaltet sind. Das erste magnetoresistive Sensorelement und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 bilden so eine Halbbrückenschaltung mit einem Mittelabgriff 360-1. Analog umfasst das Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 bzw. das der Sensoranordnung 110-3 ein drittes magnetoresistives Sensorelement 120-3 und ein viertes magnetoresistive Sensorelement 120-4, die über einen weiteren Knotenpunkt 360-2 miteinander in Serie geschaltet sind. Ebenso, wie das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 bilden auch diese beiden magnetoresistiven Sensorelemente eine Halbbrückenschaltung, die zwischen die Versorgungsleitungen 370 und 380 geschaltet ist.The embodiment of a sensor 100-3 thus comprises a first magnetoresistive sensor element 120-1 , a second magnetoresistive sensor element 120-2 that have a node 360-1 in series between a supply line 370 for a positive supply voltage and a supply line 380 for a negative supply voltage, for example, a reference potential (ground (GND)) are connected. The first magnetoresistive sensor element and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 thus form a half-bridge circuit with a center tap 360-1 , Analogously, the embodiment includes a sensor 100-3 or the sensor arrangement 110-3 a third magnetoresistive sensor element 120-3 and a fourth magnetoresistive sensor element 120-4 that have another node 360-2 connected in series with each other. As well as the first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 These two magnetoresistive sensor elements also form a half-bridge circuit, which is located between the supply lines 370 and 380 is switched.

Wie auch zuvor im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen in den 4 und 9 beschrieben wurde, sind hierbei die einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120, bezogen auf die Haupterfassungsrichtung 390 des Sensors 100-3, also beispielsweise bezogen auf eine x-Koordinate, entsprechend räumlich verteilt. Senkrecht hierzu ist die entsprechende Darstellung wiederum zur vereinfachten Darstellung der betreffenden Schaltung dargestellt. Hierbei wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter einer Haupterfassungsrichtung 390 eine solche verstanden, die beispielsweise eine Richtung der Drehbewegung eines Geberobjekts 150 oberhalb oder unterhalb des Sensors beschreibt.As also previously in connection with the embodiments in the 4 and 9 has been described, here are the individual magnetoresistive sensor elements 120 , relative to the main detection direction 390 of the sensor 100-3 , So for example, based on an x-coordinate, spatially distributed accordingly. Perpendicular to this, the corresponding representation is again shown for the simplified representation of the relevant circuit. Here, in the context of the present application under a main detection direction 390 such understood, for example, a direction of rotation of a donor object 150 describes above or below the sensor.

Das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 sind hierbei in einem ersten Abstand 580 angeordnet, das einen kleinsten absoluten Phasenunterschied, bezogen auf das periodische Magnetfeld, dem ein entsprechender Sensor beispielsweise durch das Geberobjekt 150 ausgesetzt sein kann, von wenigstens 20° entspricht. Das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-2, 120-3 sind dem hingegen in einem zweiten Abstand 590 angeordnet, der einem kleinsten absoluten Phasenunterschied, bezogen auf das periodische Magnetfeld von höchstens 40° entspricht. Das dritte magnetoresistive Sensorelement und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-3, 120-4 sind darüber hinaus in einem dritten Abstand 600 angeordnet, der ebenso wie der erste Abstand 580 einem kleinsten absoluten Phasenunterschied, bezo gen auf das periodische Magnetfeld, von wenigstens 20° entspricht.The first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 are here at a first distance 580 arranged, the one smallest absolute phase difference, based on the periodic magnetic field, the corresponding sensor, for example by the encoder object 150 may be exposed, corresponding to at least 20 °. The second and the third magnetoresistive sensor element 120-2 . 120-3 are however, at a second distance 590 arranged corresponding to a minimum absolute phase difference, based on the periodic magnetic field of at most 40 °. The third magnetoresistive sensor element and the fourth magnetoresistive sensor element 120-3 . 120-4 beyond that are at a third distance 600 arranged as well as the first distance 580 a minimum absolute phase difference, referred to the periodic magnetic field, of at least 20 °.

In weiteren Ausführungsbeispielen eines entsprechenden Sensors 100-3 kann der erste Abstand 580 und der dritte Abstand 600 einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 30°, 40°, 60° oder wenigstens 80° entsprechen. Entsprechend kann in anderen Ausführungsbeispielen der zweite Abstand 590 einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von weniger als 30°, 20°, 10°, 5°, 2° oder weniger als 1° entsprechen. Unter optimalen Bedingungen entspricht der erste Abstand 580 und der dritte Abstand 600 jeweils einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld und die Haupterfassungsrichtung 390 von etwa 90° (+/–1° oder +/–2°). Darüber hinaus entspricht in diesem Fall der zweite Abstand 590 einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von weniger als 1°, 2° oder 5°.In further embodiments of a corresponding sensor 100-3 may be the first distance 580 and the third distance 600 corresponding to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 30 °, 40 °, 60 ° or at least 80 °. Accordingly, in other embodiments, the second distance 590 correspond to a minimum absolute phase difference of less than 30 °, 20 °, 10 °, 5 °, 2 ° or less than 1 °. Under optimal conditions, the first distance corresponds 580 and the third distance 600 each having a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field and the main sense direction 390 from about 90 ° (+/- 1 ° or +/- 2 °). In addition, in this case corresponds to the second distance 590 a minimum absolute phase difference of less than 1 °, 2 ° or 5 °.

Auch im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-3 gelten die zuvor gemachten Aussagen hinsichtlich der Beziehungen der einzelnen Abstände zueinander, wie sie im Zusammenhang mit 4 näher erläutert wurden. So kann auch in diesem Fall beispielsweise der zweite Abstand 590 in Abhängigkeit des ersten Abstands 580 oder auch in Abhängigkeit des dritten Abstands 600 definiert werden. Ebenso kann der dritte Abstand 600 in Abhängigkeit des ersten Abstands 580 definiert werden. Abhängig von den Gegebenheiten kann so beispielsweise der dritte Abstand 600 bezogen auf den ersten Abstand 580 in einem Bereich zwischen 50% des ersten Abstands und 200% des ersten Abstands 580 liegen. Entsprechend kann beispielsweise der dritte Abstand 600 in Bezug auf den ersten Abstand 580 auch in einem Bereich zwischen 80% und 120% des ersten Abstands 580 bzw. in einem Bereich zwischen 90% und 110% des ersten Abstands 580 liegen. Im Hinblick auf den zweiten Abstand 590 kann dieser bezogen auf den ersten Abstand 580 in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen bei weniger als 50%, 30%, 20%, 10% oder 5% liegen.Also in the context of an embodiment of a sensor 100-3 the statements made above regarding the relationship of the individual distances to each other, as they relate to 4 were explained in more detail. So in this case, for example, the second distance 590 depending on the first distance 580 or depending on the third distance 600 To be defined. Likewise, the third distance 600 depending on the first distance 580 To be defined. Depending on the circumstances, for example, the third distance 600 based on the first distance 580 in a range between 50% of the first distance and 200% of the first distance 580 lie. Accordingly, for example, the third distance 600 in terms of the first distance 580 even in a range between 80% and 120% of the first distance 580 or in a range between 90% and 110% of the first distance 580 lie. With regard to the second distance 590 this can be related to the first distance 580 in different embodiments are less than 50%, 30%, 20%, 10% or 5%.

Ferner sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel die einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente parallel auf einer Linie, beispielsweise einer Geraden angeordnet. Darüber hinaus können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eines entsprechenden Sensors 100-3 die magnetoresistiven Sensorelemente 120 eine gemeinsame Vorzugsrichtung bezüglich der Erfassung von Magnetfeldern aufweisen. Je nach konkreter technologischer Ausgestaltung der magnetoresistiven Sensorelemente 120 können diese so beispielsweise eine Konditionierung bezüglich einer gemeinsamen Richtung aufweisen.Further, in this embodiment, the individual magnetoresistive sensor elements are arranged in parallel on a line, for example a straight line. In addition, in various embodiments of a corresponding sensor 100-3 the magnetoresistive sensor elements 120 have a common preferred direction with respect to the detection of magnetic fields. Depending on the specific technological design of the magnetoresistive sensor elements 120 For example, they may be conditioned with respect to a common direction.

Darüber hinaus weist das Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 eine Auswerteschaltung 350'' auf, die mit den beiden Knotenpunkten bzw. Mittelabgriffen 360-1, 360-2 der zu zwei Halbbrücken verschalteten magnetoresistiven Sensorelemente 120 gekoppelt ist. Je nach konkreter Implementierung können hier die betreffenden Messsignale der beiden Knotenpunkte 360-1, 360-2 einer oder mehreren optionalen Vorverarbeitungsschaltungen 610, die beispielsweise eine Vorverstärkung, eine Filterung und/oder eine Analog/Digital-Wandlung durchführen können.In addition, the embodiment of a sensor 100-3 an evaluation circuit 350 '' on, with the two nodes or center taps 360-1 . 360-2 the interconnected to two half-bridges magnetoresistive sensor elements 120 is coupled. Depending on the concrete implementation, the relevant measurement signals of the two nodes can be used here 360-1 . 360-2 one or more optional preprocessing circuits 610 For example, they may perform preamplification, filtering, and / or analog-to-digital conversion.

Der gegebenenfalls implementierten Vorverarbeitungsschaltung 160 folgend sind dann in der Auswertungsschaltung 350'' jeweils ein Additionsmodul 620 und ein Subtraktionsmodul 630 nachgeschaltet, wobei sowohl dem Additionsmodul 620 als auch dem Subtraktionsmodul 630 jeweils die ggf. vorverarbeitenden Signale der beiden Knotenpunkte 360-1, 360-2 zur Verfügung gestellt werden. Das Additionsmodul 620 ist hierbei in der Lage und ausgebildet, basierend auf den ihm zur Verfügung gestellten gegebenenfalls vorverarbeitenden Messsignale ein Summensignal zu bilden, das eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Frequenz des betreffenden Sig nals, eine Flankensteilheit oder eine andere entsprechende Information handeln. Das Subtraktionsmodul 630 ist im Unterschied hierzu in der Lage und ausgebildet, auf Basis der hierzu zur Verfügung gestellten optional vorverarbeiteten Messsignale eine Differenz dieser zu erzeugen, die ihrerseits eine Information bezüglich einer Richtung des Geberobjekts 150 aufweist, das für die Modulation, genauer gesagt, die periodische Modulation des Magnetfeldes verantwortlich ist, dem das Ausführungsbeispiel des Sensors 100-3 ausgesetzt ist.The possibly implemented preprocessing circuit 160 following are then in the evaluation circuit 350 '' one addition module each 620 and a subtraction module 630 downstream, with both the addition module 620 as well as the subtraction module 630 in each case the possibly preprocessing signals of the two nodes 360-1 . 360-2 to provide. The addition module 620 In this case, it is able and designed to form a summation signal based on the optional preprocessing measurement signals made available to it, which has information relating to a speed of the encoder object. This may be, for example, a frequency of the signal in question Sig, a slope or other corresponding information. The subtraction module 630 In contrast to this, it is able and designed to generate a difference on the basis of the optionally preprocessed measuring signals provided for this purpose, which in turn has information relating to a direction of the encoder object 150 which is responsible for the modulation, more specifically, the periodic modulation of the magnetic field, which is the embodiment of the sensor 100-3 is exposed.

Sowohl das Additionsmodul 620 als auch das Subtraktionsmodul 630 weisen jeweils einen Ausgang auf, der ggf. mit einem Ausgang der Auswerteschaltung 350'' übereinstimmen kann und an dem ggf. die betreffenden Informationen in Form weiterer Signale im Rahmen einer in 11 nicht gezeigten Nachverarbeitung extrahiert werden können.Both the addition module 620 as well as the subtraction module 630 each have an output, possibly with an output of the evaluation circuit 350 '' and, where applicable, the relevant information in the form of further signals in the context of a 11 Not shown post-processing can be extracted.

In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass entsprechend den zuvor im Rahmen der vorliegenden Anmeldung erläuterten Ausführungsbeispielen nicht nur Halbbrückenschaltungen eingesetzt werden können, sondern es kann durch eine Verdopplung der betreffenden magnetoresistiven Sensorelemente entsprechend auch eine Vollbrückenschaltung bzw. mehrere Vollbrückenschaltungen im Rahmen eines Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 110-3 implementiert werden.In this connection, it should be mentioned that not only half-bridge circuits can be used in accordance with the exemplary embodiments explained above in the context of the present application, but also a full-bridge circuit or a plurality of full-bridge circuits within the scope of an exemplary embodiment of a sensor arrangement can be achieved by doubling the respective magnetoresistive sensor elements 110-3 be implemented.

11 zeigt somit ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 zum Erfassen eines von einem Geberobjekt 150 erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfeldes mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistive Sensorelement 120-1, ..., 120-4, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement 120-1, 120-2 in einem ersten Abstand 580 angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement 120-2, 120-3 in einem zweiten Abstand 590 angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement 120-3, 120-4 in einem dritten Abstand angeordnet sind, und der fer ner eine Auswerteschaltung 350 aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des zweiten magnetoresistiven Sensorelements 120-1, 120-2 und um basierend auf einem zweiten Differenzsignal des dritten und des vierten Sensorelements 120-3, 120-4 ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts 150 aufweist und wobei das Differenzsignal eine Information bezüglich einer Richtung des Geberobjekts 150 aufweist. 11 thus shows an embodiment of a sensor 100-3 to capture one from a donor object 150 generated or influenced at least partially periodic magnetic field with a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element 120-1 , ..., 120-4 wherein the first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 at a first distance 580 are arranged, wherein the second and the third magneto-resistive sensor element 120-2 . 120-3 at a second distance 590 are arranged, wherein the third and the fourth magneto-resistive sensor element 120-3 . 120-4 are arranged at a third distance, and the fer ner an evaluation circuit 350 configured to be based on a first difference signal of the first and the second magnetoresistive sensor element 120-1 . 120-2 and based on a second difference signal of the third and fourth sensor elements 120-3 . 120-4 to provide a sum signal and a difference signal, the sum signal having information regarding a speed of the encoder object 150 and wherein the difference signal information with respect to a direction of the encoder object 150 having.

Bevor im Rahmen der 12 und 13 verschiedene Messsignalverläufe und Auswertesignalverläufe, beispielsweise des zuvor erläuterte Differenzsignal und das zuvor erläuterte Summensignal, hinsichtlich ihrer funktionalen Abhängigkeiten näher beschrieben werden, sollte erwähnt werden, dass im Folgenden die Messsignale bzw. Widerstandswerte der vier magnetoresistiven Sensorelemente 120 aus 11 mit den Bezeichnungen B1, B2 und B3 bezeichnet werden. Hierbei wird für die Messsignale bzw. Widerstandswerte der beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-2 und 120-3 die gemeinsame Bezeichnung B2 verwendet, da diese, wie zuvor erläutert wurde, in dem zweiten Abstand 590 angeordnet sind, der bezogen auf die Haupterfassungsrichtung 390 und dem durch das Geberobjekt erzeugte oder beeinflusste periodische Magnetfeld einen Phasenunterschied von höchstens 10° entspricht. Aus diesem Grund können in guter Näherung die Messsignale des zweiten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements 120-2, 120-3 durch ein entsprechendes Messsignal bzw. seinen Bezeichner B2 beschrieben werden.Before under the 12 and 13 It should be noted that in the following the measurement signals or resistance values of the four magneto-resistive sensor elements are described in more detail with reference to different signal waveforms and evaluation signal courses, for example the previously explained difference signal and the previously explained sum signal 120 out 11 be denoted by the names B1, B2 and B3. This is for the measurement signals or resistance values of the two magnetoresistive sensor elements 120-2 and 120-3 the common designation B2 is used, as this, as previously explained, in the second distance 590 are arranged, based on the main detection direction 390 and the periodic magnetic field generated or influenced by the encoder object corresponds to a phase difference of at most 10 °. For this reason, the measuring signals of the second and the third magnetoresistive sensor element can to a good approximation 120-2 . 120-3 be described by a corresponding measurement signal or its identifier B2.

Wie im Folgenden erläutert wird, ermöglicht es ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 eine Methode zu implementieren, die eine Drillrichtungserkennung ermöglicht, deren Störabstand gegenüber externen Störfeldern signifikant verbessert wird. So zeigt 12 zwei Verläufe von Signalen in willkürlichen Einheiten als Funktion der Zeit t, die wie zu vor erläutert wurde, über eine Drehgeschwindigkeit oder eine andere Geschwindigkeit v des Geberobjekts 150 einer entsprechenden Koordinate, beispielsweise einer x-Koordinate entspricht. Genauer gesagt, ist in 12 einerseits ein Verlauf 640 des zweiten magnetoresistiven Sensors 120-2 bzw. des dritten magnetoresistiven Sensors 120-3, also das Signal B2 wiedergebeben, bei dem der Einfachheit halber angenommen ist, dass es sich um sinusförmiges bzw. cosinus-förmiges Signal handelt. Darüber hinaus ist in 12 ebenfalls als Verlauf 650 ein Verlauf eines Differenzsignals der Einzelsignale B3 (von Element 120-1) und des Einzelsignals B1 (des Elements 120-4). Dieses weist aufgrund der zuvor beschriebenen Bedingungen einen Phasenunterschied zu dem Verlauf 640 auf, der beispielsweise bei 90° liegen kann.As will be explained below, it enables one embodiment of a sensor 100-3 To implement a method that allows a Drillrichtungserkennung whose signal to noise ratio is significantly improved over external interference fields. So shows 12 two waveforms of signals in arbitrary units as a function of time t, as explained before, about a rotational speed or another velocity v of the encoder object 150 corresponds to a corresponding coordinate, for example an x-coordinate. More precisely, is in 12 on the one hand, a course 640 of the second magnetoresistive sensor 120-2 or the third magnetoresistive sensor 120-3 , So reproduce the signal B2, which is assumed for simplicity that it is sinusoidal or cosinus-shaped signal. In addition, in 12 also as a course 650 a course of a difference signal of the individual signals B3 (of element 120-1 ) and the single signal B1 (of the element 120-4 ). This has a phase difference to the course due to the conditions described above 640 on, which may for example be at 90 °.

Mit anderen Worten, sind in 12 die Signale für den optimalen Fall dargestellt, dass der Abstand der beiden äußeren Sensoren einer halben Zahnperiode entspricht. Die Zahnperiode oder der Pitch ist hierbei die Summe aus Zahnbreite und Lückenbreite und es ist hierbei ferner angenommen, dass die Zahnbreite und die Lückenbreite identisch groß sind. In diesem Fall ist das auch als Geschwindigkeitssignal (Speed-Signal) heranziehbare Signal B3 – B1 maximal groß, nämlich doppelt so groß wie das Richtungssignal (Direction Signal), das beispielsweise dem Messsignal B2 entsprechen kann. Umgekehrt ist das Richtungssignal typischerweise nur halb so groß wie das Geschwindigkeitssignal.In other words, are in 12 the signals for the optimal case shown that the distance between the two outer sensors corresponds to half a tooth period. The tooth period or the pitch here is the sum of tooth width and gap width and it is further assumed here that the tooth width and the gap width are identical. In this case, the signal B3-B1, which can also be drawn as a speed signal (speed signal), is maximally large, namely twice as large as the direction signal (Direction Signal), which can correspond, for example, to the measurement signal B2. Conversely, the direction signal is typically only half the speed signal.

Wenn der Luftspalt, also die Entfernung des Sensors 110 zu dem Zahnrad oder dem Geberobjekt 150 groß wird, so werden die Felder exponentiell kleiner, so dass schlussendlich ggf. das Richtungssignal nunmehr so klein ist, dass externe Störungen einen signifikanten Einfluss auf die Erfassung haben können. Gegebenenfalls kann so das Signal B2 nunmehr auf einer Flussdichte von ca. 1 mT beruhen. In einem solchen Fall kann bereits eine kleine Störungen von außen im Moment eines Nulldurchgangs des Geschwindigkeitssignals bewirken, dass das betreffende Richtungssignal beispielsweise ein falsches Vorzeichen annimmt, was ggf. zu einer fehlerhaften Richtungserkennung führen kann. Ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3, wie es in 11 gezeigt ist, kann vielmehr eine robuste Erkennung und Detektion eines Richtungssignals durch Verwendung einer Gradiometerschaltung ermöglichen, so dass eine Messerkennung in diesem Fall ggf. durch den Einsatz eines Ausführungsbeispiels verbessert werden kann.If the air gap, so the distance of the sensor 110 to the gear or the encoder object 150 becomes large, the fields become exponentially smaller, so that eventually the direction signal is now so small that external interference can have a significant impact on the detection. Optionally, the signal B2 can now be based on a flux density of approximately 1 mT. In such a case, even a small interference from the outside at the moment of a zero crossing of the speed signal can cause the relevant direction signal, for example, to assume a false sign, which may possibly lead to erroneous direction detection. An embodiment of a sensor 100-3 as it is in 11 Rather, a robust recognition and detection of a directional signal can be achieved by using a gradiometer circuit, so that in this case a measurement identifier may be replaced by the Use of an embodiment can be improved.

Im Rahmen des entsprechenden Ausführungsbeispiels eines Sensors 100-3 kann im Grunde genommen mit nur 4 magnetoresistiven Sensorelementen, wie dies 11 auch zeigt, eine sehr robuste Richtungserkennung implementiert werden, so dass kein zusätzlicher Sensor bzw. kein zusätzliches Sensorelement benötigt wird. Selbstverständlich können mehrere zusätzliche Sensorelemente eingesetzt werden, um beispielsweise eine entsprechende Detektion im Rahmen einer Vollbrückenschaltung auszuführen.In the context of the corresponding embodiment of a sensor 100-3 Can basically use only 4 magnetoresistive sensor elements, like this 11 also shows a very robust direction detection can be implemented, so that no additional sensor or no additional sensor element is needed. Of course, a plurality of additional sensor elements can be used to execute, for example, a corresponding detection in the context of a full bridge circuit.

Es werden vielmehr die vier, in 11 gezeigten magnetoresistiven Sensorelemente 120 in mehreren Gradiometeranordnungen betrieben, also in Form von Schaltungen, bei denen ein Differenzsignal auf Basis räumlich getrennter Einzelsignale ermittelt wird. Im Falle des in 11 gezeigten Ausführungsbeispiels wird dies beispielsweise durch die Verwendung zweier Halbbrückenschaltungen realisiert, bei denen die beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120, die an einer Halbbrückenschaltung beteiligt sind, in einem entsprechenden Abstand, also dem ersten oder dritten Abstand 580, 600 angeordnet sind.Rather, the four, in 11 shown magnetoresistive sensor elements 120 operated in several Gradiometeranordnungen, ie in the form of circuits in which a difference signal is determined based on spatially separated individual signals. In the case of in 11 This is realized, for example, by the use of two half-bridge circuits, in which the two magnetoresistive sensor elements 120 , which are involved in a half-bridge circuit, at a corresponding distance, so the first or third distance 580 . 600 are arranged.

Werden die vier magnetoresistiven Sensoren 120 von links beginnend mit 1, 2 und 3 nummeriert, wobei der zweite magnetoresistive Sensor und der dritte magnetoresistive Sensor, wie zuvor erläutert wurde, als ein Signalgeber für das Signal B2 gewertet werden, so ist ein Geschwindigkeitssignal beispielsweise gewinnbar auf Basis der Signale B3 – B1. Als Richtungs signal kann darüber hinaus eine Differenz Dir1 = B1 – B2 und Dir2 = B2 – B3 definiert werden.Will the four magnetoresistive sensors 120 numbered 1, 2 and 3 starting from the left, the second magnetoresistive sensor and the third magnetoresistive sensor, as explained above, being regarded as a signal generator for the signal B2, a speed signal can be obtained, for example, on the basis of the signals B3-B1 , In addition, a difference Dir1 = B1-B2 and Dir2 = B2-B3 can be defined as a directional signal.

Aufgrund der durch die Brückenschaltung implizit vorgenommenen Subtraktion sind die beiden Signale Dir1 und Dir2 nunmehr als differentielle Signale gegenüber homogenen Störungen unempfindlich geworden. Werden also die beiden Signale Dir1 und Dir2, die an den Knotenpunkten 360 direkt abgreifbar sind, durch die Brückenschaltungen der Einzelsensoren 120 gewonnen und ggf. erst anschließend im Rahmen der Vorverarbeitungsschaltungen 610 verstärkt.Due to the subtraction subtracted by the bridge circuit, the two signals Dir1 and Dir2 have now become insensitive to homogeneous disturbances as differential signals. So become the two signals Dir1 and Dir2, those at the nodes 360 can be tapped directly, through the bridge circuits of the individual sensors 120 and possibly subsequently only in the context of the preprocessing circuits 610 strengthened.

Hierdurch kommt es dazu, dass ein großes Gleichfeld, beispielsweise ein homogenes Magnetfeld, das auf den gesamten Sensor 100-3 einwirkt, nicht mehr zu einer Übersteuerung der ggf. in einer Vorverarbeitungsschaltung 610 implementierten Vorverstärker führt. Darüber hinaus können kleine hochfrequente überlagerte Gleichfelder, sogenannte Spikes, die häufig anzutreffen sind, beispielsweise beim Starten eines Motors, durch die implizite Subtraktion im Rahmen der Brückenschaltungen vor dem Erreichen der Vorverarbeitungsschaltung 610 eliminiert werden.As a result, a large dc field, such as a homogeneous magnetic field, which affects the entire sensor 100-3 acts, no longer to an override of possibly in a preprocessing circuit 610 implemented preamplifier leads. In addition, small high-frequency superimposed DC fields, so-called spikes, which are frequently encountered, for example when starting a motor, by the implicit subtraction in the bridge circuits before reaching the preprocessing circuit 610 be eliminated.

Anders ausgedrückt, laufen diese nicht mehr durch einen vorhandenen Vorverstärker, so dass dieser weniger breitbandig ausgeführt sein muss, da die betreffenden Signale in einem solchen Fall nicht mehr vollständig übertragen werden müssen. Hierdurch ergeben sich zusätzliche Vorteile im Hinblick auf eine Implementierung eines solchen Verstärkers, da die Signale nunmehr in einem geringeren Frequenzband verzerrungsfrei übertragen werden sollten. So kann ein Einfluss unterschiedlicher Nullpunktswerte (Offset) oder unterschiedlicher Linearitäten der Vorverstärkerschaltungen im Rahmen der Vorverarbeitungsschaltung 610 implementiert werden, da entsprechende Signale nicht mehr bzw. in guter Näherung die Vorverarbeitungsschaltung 610 nicht mehr erreichen.In other words, these no longer run through an existing preamplifier, so that it must be made less broadband, since the signals in question in such a case no longer need to be completely transferred. This results in additional advantages with regard to an implementation of such an amplifier, since the signals should now be transmitted without distortion in a smaller frequency band. Thus, an influence of different zero-point values (offset) or different linearities of the preamplifier circuits in the context of the preprocessing circuit 610 can be implemented because corresponding signals no longer or to a good approximation, the preprocessing circuit 610 not reach anymore.

Die Vorverstärker bzw. Verstärker können also mit einer geringeren Bandbreite implementiert werden, was einerseits eine Verringerung der Chipfläche und andererseits eine Reduktion des Strom- und Energieverbrauchs realisieren kann. Darüber hinaus kann es in Abhängigkeit von der konkreten Implementierung eines Ausführungsbeispiels dazu kommen, dass aufgrund des schmalbandigeren Vorverstärkers einem Nutzsignal ggf. weniger Rauschen überlagert wird. Darüber hinaus können auch nicht-homogene Störfelder ein Messergebnis bzw. die Messsignale weniger stark beeinflussen, da die entsprechenden Vorverarbeitungsschaltungen in diesem Fall mit einer geringeren Bandbreite ausgelegt werden können bzw. gar nicht erst anfallen.The preamplifier or amplifier can So be implemented with a lower bandwidth, on the one hand a reduction of the chip area and on the other hand a reduction of electricity and energy consumption can realize. About that In addition, it may depend on come from the concrete implementation of an embodiment to that due to the narrowband preamplifier a useful signal, if necessary less noise superimposed becomes. About that can out also non-homogeneous interference fields affect a measurement result or the measuring signals less strongly, because the corresponding preprocessing circuits in this case can be designed with a lower bandwidth or not even incurred.

Im Falle einer digitalen Signalverarbeitung, wenn also beispielsweise ein Analog/Digital-Wandler im Rahmen einer Vorverarbeitungsschaltung 610 implementiert ist, kann es darüber hinaus zu einer Verringerung von Aliasingfehlern kommen, die eine Folge hochfrequenter Störungen im Zusammenspiel mit einer vorgegebenen Abtastrate im Rahmen der Analog/Digital-Wandlung auftreten können. Anders ausgedrückt, können Ausführungsbeispiele eines Sensors 100-3 den zusätzlichen Vorteil aufweisen, dass im Falle einer digitalen Verrechnung der Signale hochfrequente homogene Anteile besser herausgerechnet werden können.In the case of digital signal processing, that is, for example, an analog / digital converter as part of a preprocessing circuit 610 In addition, a reduction of aliasing errors that can occur as a result of high-frequency interference in conjunction with a predetermined sampling rate in the context of the analog / digital conversion can also occur. In other words, embodiments of a sensor 100-3 have the additional advantage that in the case of digital billing of the signals high-frequency homogeneous shares can be better calculated.

Ausführungsbeispiele eines Sensors 100-3 weisen darüber hinaus zusätzlich den Vorteil auf, dass durch die Trennung der mittleren Sensoren, also durch Einführen des zweiten magnetoresistiven Sensors 120-2 und eines hiervon getrennten dritten magnetoresistiven Sensorelements 120-3 eine Aufspaltung des Messaufbaus in zwei galvanisch getrennte Halbbrückenschaltungen möglich ist, so dass eine gegenseitige Störung der beiden Halbbrücken bzw. der mit ihr verbundenen Infrastruktur reduziert werden kann.Embodiments of a sensor 100-3 Moreover, additionally have the advantage that by the separation of the central sensors, ie by introducing the second magnetoresistive sensor 120-2 and a third magnetoresistive sensor element separated therefrom 120-3 a splitting of the measurement setup in two galvanically isolated half-bridge circuits is possible, so that a mutual interference of the two half-bridges or the infrastructure connected to it can be reduced.

Mit anderen Worten kann sich, je nach konkreter Implementierung eines Ausführungsbeispiels verschiedenste Vorteile ergeben, indem die Verrechung bzw. Differenzbildung der betreffenden Messsignale auf die Brückenschaltung verschoben werden, so dass eine entsprechende Summation nicht mehr explizit implementiert werden muss. Die einzelnen Signale der einzelnen magnetoresistiven Sensorelemente 120 müssen daher je nach entsprechender Implementierung eines Sensors 100-3 nicht im Rahmen der Auswerteschaltung 350'', durchgeführt werden.In other words, depending on the specific implementation of an exemplary embodiment, a great variety of advantages can result, in that the computation or difference formation of the respective measurement signals is shifted to the bridge circuit, so that a corresponding summation no longer has to be explicitly implemented. The individual signals of the individual magnetoresistive sensor elements 120 Therefore, depending on the corresponding implementation of a sensor 100-3 not in the context of the evaluation circuit 350 '' , be performed.

Somit ergeben sich bei dem in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3 die folgenden, in 13 dargestellten Signalverläufe in willkürlichen Einheiten (w. E.), wobei wiederum die dort gezeigten Verläufe auf dem Fall basieren, dass der Abstand der beiden äußeren Sensoren 120-1, 120-4 der halben Periodenlänge des Zahnrads (Pitch) entspricht.Thus arise in the in 11 illustrated embodiment of a sensor 100-3 the following, in 13 shown waveforms in arbitrary units (w. E.), in turn, the gradients shown there are based on the case that the distance between the two outer sensors 120-1 . 120-4 half the period length of the gear (pitch) corresponds.

13 illustriert so eine Richtungserkennung mir rein differentiellen Signalen. Genauer gesagt, zeigt 13 vier Verläufe 660, 670, 680 und 690, wobei der Verlauf 660 dem Signal Dir1 = B1 – B2 entspricht. Entsprechend bezieht sich der Verlauf 670 auf das Dir2-Signal, also auf das Signal B2 – B3. Ein Geschwindigkeitssignal (Speed-Signal) ist darüber hinaus in 13 als Verlauf 680 eingezeichnet, das sich als Summe der beiden Signale Dir1 und Dir2, also als Summensignal an einem Ausgang des Additionsmoduls 620 ergibt. Schließlich ist in 13 der Verlauf 690 eingezeichnet, der einem Richtungssignal Dir = Dir2 – Dir1 = 2B2 – B1 – B3 entspricht. 13 illustrates a directional detection with purely differential signals. More precisely, shows 13 four courses 660 . 670 . 680 and 690 , where the course 660 corresponds to the signal Dir1 = B1 - B2. Accordingly, the course relates 670 to the Dir2 signal, so the signal B2 - B3. A speed signal (speed signal) is also in 13 as a course 680 drawn, which is the sum of the two signals Dir1 and Dir2, so as a sum signal at an output of the addition module 620 results. Finally, in 13 the history 690 is drawn, which corresponds to a direction signal Dir = Dir2 - Dir1 = 2B2 - B1 - B3.

13 zeigt somit einen weiteren Vorteil, der sich im Falle verschiedener Ausführungsbeispiele eines Sensors 100-3 ergeben kann. So sind nunmehr die Amplituden der Signale Dir1 und Dir2, die an den Knotenpunkten 360 abgreifbar sind, mit einer um etwa 41% größeren Amplitude als ein vergleichbares Signal B2 zu detektieren. Hierbei ergibt sich eine Zuordnung der Signale zur Drehrichtung gemäß der folgenden Tabelle: Tabelle 2: Nulldurchgang Speed-Signal Linkslauf Rechtslauf steigend Dir1-Signal > 0 Dir1-Signal < 0 Fallend Dir1-Signal < 0 Dir1-Signal > 0 13 thus shows a further advantage, which in the case of various embodiments of a sensor 100-3 can result. So now are the amplitudes of the signals Dir1 and Dir2, those at the nodes 360 can be tapped to detect with an amplitude about 41% greater than a comparable signal B2. This results in an assignment of the signals to the direction of rotation according to the following table: TABLE 2 Zero crossing speed signal CCW clockwise rising Dir1 signal> 0 Dir1 signal <0 falling Dir1 signal <0 Dir1 signal> 0

Alternativ kann dies ebenfalls ausgedrückt werden im Hinblick auf das Dir2-Signal. Es ergibt sich somit die folgende Tabelle: Tabelle 3: Nulldurchgang Speed-Signal Linkslauf Rechtslauf steigend Dir2-Signal < 0 Dir2-Signal > 0 Fallend Dir2-Signal > 0 Dir2-Signal < 0 Alternatively, this may also be expressed in terms of the Dir2 signal. This results in the following table: TABLE 3 Zero crossing speed signal CCW clockwise rising Dir2 signal <0 Dir2 signal> 0 falling Dir2 signal> 0 Dir2 signal <0

Zusammengenommen ergibt sich somit die folgende Beziehung im Fall des Nulldurchgangs des Geschwindigkeits-Signals bzw.Taken together, Thus, the following relationship results in the case of zero crossing of the speed signal or

Speed-Signals gemäß der folgenden Tabelle: Tabelle 4: Nulldurchgang Linkslauf Rechtslauf Speed-Signal steigend Dir1-Signal > Dir2- Dir1-Signal < Dir2- Signal Signal Fallend Dir1-Signal < Dir2- Dir1-Signal > Dir2- Signal Signal Speed signal according to the following table: Table 4: Zero-crossing CCW clockwise Speed signal rising Dir1 signal> Dir2- Dir1 signal <Dir2- signal signal falling Dir1 signal <Dir2- Dir1 signal> Dir2- signal signal

Auch wenn im Prinzip grundsätzlich die Möglichkeit besteht, auf Basis des Dir1-Signals oder des Dir2-Signals bereits eine Richtungserkennung durchzuführen, bietet eine Verwendung des zuvor erläuterten Richtungssignals Dir auf Basis beider Signale, also dem ersten Differenzsignal Dir1 und dem zweiten Differenzsignal Dir2, ggf. den Vorteil einer deutlich erhöhten Störsicherheit. Dies liegt daran, dass, wenn es zu starken Störungen kommt, die z. B. die magnetoresistiven Sensorelemente 120 (xMR-Elemente) nahe ihrer Sättigung treiben oder die verstärkende Elektronik der Vorverarbeitungsschaltung 610 an die Grenze ihres Aussteuerbereichs bringen, so mag sich zwar das erste Differenzsignal Dir1 oder das zweite Differenzsignal Dir2 etwas davon beeinflussen lassen, der Abstand beider Differenzsignale Dir1 und Dir2 ist jedoch in vielen Fällen nochmals robuster gegen solche gleichlaufenden Störungen. Beide Richtungssignale bzw. beide Differenzsignale sind dabei im Nulldurchgang des Geschwindigkeits-Signals doppelt so weit beabstandet, wie beispielsweise ein einzelnes Signal B2.Although, in principle, it is basically possible to carry out a direction detection on the basis of the Dir1 signal or the Dir2 signal, use of the previously explained direction signal Dir based on both signals, ie the first difference signal Dir1 and the second difference signal Dir2, if necessary . the advantage of a significantly increased noise immunity. This is because, if it comes to strong disturbances, the z. B. the magnetoresistive sensor elements 120 (xMR elements) near saturation or the amplifying electronics of the preprocessing circuit 610 Although the first difference signal Dir1 or the second difference signal Dir2 may influence this somewhat, the distance of the two difference signals Dir1 and Dir2 is in many cases even more robust against such concurrent disturbances. Both direction signals or both difference signals are spaced twice as far in the zero crossing of the speed signal, such as a single signal B2.

Durch ein erneutes voneinander Subtrahieren der beiden Differenzsignale Dir1 und Dir2 kann man somit ein Richtungssignal (Direction-Signal) Dir = Dir2 – Dir1 = 2B2 – B1 – B3 erhalten, wie dies als Verlauf 690 in 13 eingetragen ist. Dieses Signal bzw. dieser Verlauf hat nunmehr die gleiche Amplitude wie das Geschwindigkeitssignal (Speed-Signal) des Verlaufs 680 und es gelten die folgenden Beziehungen: Tabelle 5: Nulldurchgang Speed-Signal Linkslauf Rechtslauf steigend Dir-Signal < 0 Dir-Signal > 0 Fallend Dir-Signal > 0 Dir-Signal < 0 By subtracting the two differential signals Dir1 and Dir2 again from one another, one can thus obtain a direction signal Dir = Dir2-Dir1 = 2B2-B1-B3, as this is the course 690 in 13 is registered. This signal or this course now has the same amplitude as the speed signal (speed signal) of the course 680 and the following relationships apply: TABLE 5 Zero crossing speed signal CCW clockwise rising Dir signal <0 Dir signal> 0 falling Dir signal> 0 Dir signal <0

Diese Beziehungen entsprechen im Prinzip denen eines einzelnen zentral angeordneten Sensorelements, nur dass sich aufgrund der Verschaltung nunmehr eine doppelte Signalamplitude unter idealen Voraussetzungen ergeben kann. Selbstverständlich sollte angemerkt werden, dass entsprechende Relationen auch durch eine geänderte Verschaltung bzw. einen geänderten Einbau des Sensors bezüglich des Geberobjekts 150 realisiert werden können, so dass ggf. entsprechend geänderte Relationen für die einzelnen Signalverläufe gelten.These relationships correspond in principle to those of a single centrally arranged sensor element, except that due to the interconnection now a double signal amplitude can result under ideal conditions. Of course, it should be noted that corresponding relations also by a changed interconnection or a modified installation of the sensor with respect to the encoder object 150 can be realized, so that if necessary apply correspondingly changed relations for the individual waveforms.

Hierbei liegt den in 13 gezeigten Verläufen 660 bis 690 die folgenden mathematischen Relationen zugrunde B1 = B0·cos(2π·(x – dx)/p) = B0·cos(2π·(v·t – dx)/p) (4) B2 = B0·cos(2π·/p) = B0·cos(2π·v·t/p) (5) B3 = B0·cos(2π(x + dx)/p) = B0·cos(2π(vt + dx)/p) (6) Here lies the in 13 shown courses 660 to 690 based on the following mathematical relations B1 = B 0 · Cos (2π · (x - dx) / p) = B 0 · Cos (2π · (v · t - dx) / p) (4) B2 = B 0 · Cos (2π · / p) = B 0 · Cos (2π · v · t / p) (5) B3 = B 0 · Cos (2π (x + dx) / p) = B 0 · Cos (2π (vt + dx) / p) (6)

Hierbei gibt B0 eine Amplitude des Magnetfelds, x die Entfernung bezogen auf den Umfang des Zahnrads als Geberobjekt 150, dx den Abstand zwischen dem mittleren Sensor bzw. den mittleren Sensoren 120-2 und 120-3 und dem rechten bzw. dem linken Sensor 120-1, 120-4 an. Darüber hinaus ist p die Periode bzw. der Pitch des Zahnrads oder des Geberobjekts 150.Here, B 0 gives an amplitude of the magnetic field, x the distance relative to the circumference of the gear as a donor object 150 , dx the distance between the middle sensor and the middle sensors 120-2 and 120-3 and the right and left sensors 120-1 . 120-4 at. In addition, p is the period or the pitch of the gear or the encoder object 150 ,

Somit gilt in diesem Fall für das Geschwindigkeitssignal bzw. das Speed-Signal: B3 – B1 = 2B0·sin(2π vt/p)·sin(2π dx/p) (7) Thus, in this case for the speed signal or the speed signal: B3 - B1 = 2B 0 · Sin (2π vt / p) · sin (2π dx / p) (7)

Für das Dir1-Signal gilt entsprechend Dir1 = B1 – B2 = 2·B0·sin(π·dx/p)·sin(2π·(v·t – dx/2)/p) (8) und für das Dir2-Signal dir2 = B2 – B3 = 2B0 sin(π·dx/p)·sin(2π·(vt + dx/2)/p). (9) For the Dir1 signal applies accordingly Dir1 = B1 - B2 = 2 · B 0 · Sin (π · dx / p) · sin (2π · (v · t - dx / 2) / p) (8) and for the Dir2 signal dir2 = B2 - B3 = 2B 0 sin (π * dx / p) * sin (2π * (vt + dx / 2) / p). (9)

Somit folgt für das Gesamtsignal bzw. Differenzsignal Dir die folgende Gleichung: dir = dir1 – dir2 = 2B2 – B1 – B3 = 4B0·cos(2π vt/p)·sin2(π·dx/p) (10) Thus, the following equation follows for the total signal or difference signal Dir: dir = dir1 - dir2 = 2B2 - B1 - B3 = 4B 0 · Cos (2π vt / p) · sin 2 (π · dx / p) (10)

Also ist das Differenzsignal, Dir-Signal oder Richtungssignal um 90° gegen das Geschwindigkeitssignal unabhängig von der Zahnradperiode verschoben. Somit kann das Richtungssignal jeweils in einem Maximum oder Minimum abgetastet werden, wenn das Geschwindigkeitssignal (Speed-Signal) einen Nulldurchgang aufweist.So is the difference signal, Dir signal or direction signal by 90 ° to the Speed signal independent shifted from the gear period. Thus, the direction signal each sampled in a maximum or minimum, if the Speed signal (speed signal) has a zero crossing.

Wie zuvor erläutert wurde, ist das Geschwindigkeitssignal mit der Summe der beiden Differenzsignale Dir1 und Dir2 identisch, wie es an den Knotenpunkten 360 abgreifbar ist. Damit lässt sich eine sehr ökonomische Schaltung aufbauen, wie sie als Ausführungsbeispiels eines Chips 100-3 in 11 beispielhaft gezeigt ist. Es werden lediglich die beiden an den Knotenpunkten 360-1, 360-2 abgreifbaren Dir1, Dir2 verstärkt und ggf. weiter vorverarbeitet, wie dies im Rahmen einer möglichen Implementierung der Vorverarbeitungsschaltungen 610 erläutert wurde. Daraus lässt sich dann durch eine Addition im Rahmen des Additionsmoduls 620 das Geschwindigkeitssignal (Speed-Signal) und durch Subtraktion im Rahmen des Subtraktionsmoduls 630 das Richtungssignal (Dir-Signal) gewinnen. Je nach konkreter Implementierung können selbstverständlich auch weitere bzw. auf dem Geschwindigkeitssignal und/oder dem Richtungssignal basierende Signale gewonnen werden. Gegenüber einer einfachen Auswertung der Signale B3 – B1 und B2 entspricht dies einem nicht wesentlich vergrößerten Aufwand, da diese Signale ggf. auch einer entsprechende Vorprozessierung bzw. Vorverarbeitung unterworfen werden.As previously explained, the speed signal is identical to the sum of the two differential signals Dir1 and Dir2, as it is at the nodes 360 can be tapped. This makes it possible to construct a very economical circuit, as it does as an exemplary embodiment of a chip 100-3 in 11 is shown by way of example. It will only be the two at the nodes 360-1 . 360-2 tapped Dir1, Dir2 amplified and possibly further preprocessed, as in the context of a possible implementation of the preprocessing circuits 610 was explained. This can then be determined by an addition in the context of the addition module 620 the speed signal (speed signal) and by subtraction in the subtraction module 630 win the direction signal (Dir signal). Depending on the specific implementation, it is of course also possible to obtain further signals or signals based on the speed signal and / or the direction signal. Compared to a simple evaluation of the signals B3 - B1 and B2, this corresponds to a not significantly increased effort, since these signals are possibly also subjected to a corresponding preprocessing or preprocessing.

Ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 100-3, wie es in 11 gezeigt ist, weist somit den Vorteil auf, dass alle Signale aus differentiellen „Feldern" bzw. Differenzsignalen gewonnen werden und damit im Wesentlichen immun gegen homogene Hintergrundfelder oder Störfelder sind. Darüber hinaus kann in manchen Ausführungsbeispielen eines Sensors 100-3 das Richtungssignal nunmehr mit einer vergleichbar oder gleichgroßen Amplitude wie das Geschwindigkeits-Signal detektiert werden, so dass auch bei größeren Luftspalten zwischen dem Sensor und dem Geberobjekt eine Richtungsdetektion noch zuverlässig erfolgen kann. Insbesondere durch die Verwendung der beiden magnetoresistiven Sensorelemente 120-2, 120-3 kann somit durch Verwendung zweier Halbbrückenschaltungen aus den Sensorelementen 120-1, 120-2 sowie 120-3 und 120-4 die beiden Differenzsignale Dir1 und Dir2 mit ähnlichen Brücken gewonnen werden.An embodiment of a sensor 100-3 as it is in 11 Thus, the advantage is shown that all signals are obtained from differential "fields" or difference signals and thus are substantially immune to homogeneous background fields or interference fields 100-3 the direction signal is now detected with a comparable or equal amplitude as the speed signal, so that even with larger air gaps between the sensor and the encoder object direction detection can still be done reliably. In particular, by the use of the two magnetoresistive sensor elements 120-2 . 120-3 can thus by using two half-bridge circuits from the sensor elements 120-1 . 120-2 such as 120-3 and 120-4 the two difference signals Dir1 and Dir2 are obtained with similar bridges.

Ein Ausführungsbeispiel eines Sensor 100-3, wie er in 11 gezeigt ist, erzielt somit ein Richtungssignal auf Basis zweier Differenzsignale durch Verschaltung einer Gradiometeranordnung der vier in 11 gezeigten magnetoresistiven Sensorelemente 120, wodurch eine wesentlich robustere Sensoranordnung gegen überlagerte Störmagnetfelder erzielt werden kann. Werden, wie beschrieben, beide Richtungssignale zur Richtungserkennung verwendet, so verdoppelt sich der Störabstand gegenüber einer einfachen Verwendung eines einzelnen Sensorelements. Je nach genauer Implementierung eines Ausführungsbeispiels eines Chips 100 kann somit eine robustere Richtungserkennung oder eine Richtungserkennung für inkrementelle Geschwindigkeitssensoren (Speed-Sensoren) ggf. unter Verwendung einer erhöhten Abtastrate erzielt werden.An embodiment of a sensor 100-3 as he is in 11 Thus, a direction signal based on two differential signals achieved by interconnection of a gradiometer of the four in 11 shown magnetoresistive sensor elements 120 , whereby a much more robust sensor arrangement can be achieved against superimposed interference magnetic fields. If, as described, both direction signals are used for direction detection, the signal-to-noise ratio doubles compared to a simple use of a single sensor element. Depending on the exact implementation of an embodiment of a chip 100 Thus, a more robust direction detection or direction detection for incremental speed sensors (speed sensors) can be achieved if necessary using an increased sampling rate.

Abhängig von den Gegebenheiten kann ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette, CD oder DVD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt wird. Allgemein besteht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung somit auch in eine, Software-Programm-Produkt bzw. eine, Computer-Programm-Produkt bzw. eine, Programm-Produkt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Software-Programm-Produkt auf einem Rechner oder einem Prozessor abläuft. In anderen Worten ausgedrückt, kann ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung somit als ein Computer-Programm bzw. ein Software-Programm bzw. Programm mit einem Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens realisiert werden, wenn das Programm auf einem Prozessor abläuft. Der Prozessor kann hierbei von einem Computer, einer Chipkarte (Smartcard), einen Sensor, einem anwendungs-spezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application Specific Integrated Circuit) oder einem anderen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit) gebildet sein.Depending on the circumstances, an embodiment of a method according to the invention can be implemented in hardware or in software. The implementation can be carried out on a digital storage medium, in particular a floppy disk, CD or DVD with electronically readable control signals, which can cooperate with a programmable computer system so that an embodiment of a method according to the invention is carried out. In general, an exemplary embodiment of the invention therefore also consists of a software program product or a computer program product or a program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out an exemplary embodiment of a method according to the invention, if the Software program product runs on a computer or a processor. In other words, an embodiment of the present invention can thus be described as a computer program or a software program or program with a program code for carrying out an embodiment of the method be realized when the program runs on a processor. The processor can in this case be formed by a computer, a smart card, a sensor, an application-specific integrated circuit (ASIC) or another integrated circuit (IC = Integrated Circuit).

100100
Sensorsensor
110110
Sensoranordnungsensor arrangement
120120
Magnetoresistives Sensorelementmagnetoresistive sensor element
130130
BackbiasmagnetBack-bias magnet
140140
Schutzgehäusehousing
150150
Geberobjektindicator object
160160
Magnetischer Bereichmagnetic Area
170170
Feldlinienfield lines
180180
Positionposition
190190
Sensormodulsensor module
200200
Motorengine
210210
IndexlückeIndex gap
220220
Motorgehäusemotor housing
230230
Kolbenpiston
240240
Pleuelstangeconnecting rod
250250
Zylinderkopfcylinder head
260260
Einlasskanalinlet channel
270270
Auslasskanalexhaust port
280280
VentilValve
290290
Brennraumcombustion chamber
300300
Zündkerzespark plug
310310
Einspritzdüseinjection
320320
KühlmittelkanalCoolant channel
330330
KühlmitteltemperatursensorCoolant temperature sensor
350350
Auswerteschaltungevaluation
360360
Knotenpunktjunction
370370
Versorgungsleitungsupply line
380380
Versorgungsleitungsupply line
390390
HaupterfassungsrichtungMain detection direction
400400
Erster Abstandfirst distance
410410
Zweiter Abstandsecond distance
420420
Dritter Abstandthird distance
430430
Verlaufcourse
440440
Gemittelter Verlaufaveraged course
450450
Referenzbrückereference bridge
460460
Widerstandselementresistive element
470470
Knotenpunktjunction
480480
Multiplexermultiplexer
490490
Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
500500
Additionsmoduladdition module
510510
Subtraktionsmodulsubtraction
520520
Integratorintegrator
530530
ProzessierungsschaltungProzessierungsschaltung
540540
Minimum/Maximum-DetektionsschaltungMinimum / maximum detection circuit
550550
ProzessierungsschaltungProzessierungsschaltung
560560
Zweiter Abstandsecond distance
570570
Distanzdistance
580580
Erster Abstandfirst distance
590590
Zweiter Abstandsecond distance
600600
Dritter Abstandthird distance
610610
Vorverarbeitungsschaltungpreprocessing
620620
Additionsmoduladdition module
630630
Subtraktionsmodulsubtraction
640640
Verlaufcourse
650650
Verlaufcourse
660660
Verlaufcourse
670670
Verlaufcourse
680680
Verlaufcourse
690690
Verlaufcourse

Claims (54)

Sensoranordnung (110) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind; wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem zweiten Abstand (410) angeordnet sind; wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (420) angeordnet sind; wobei der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen; und wobei der dritte Abstand (440) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ) are arranged; wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a second distance ( 410 ) are arranged; wherein the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) at a third distance ( 420 ) are arranged; where the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) correspond to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 1 ° and less than 90 °; and wherein the third distance ( 440 ) corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25 °. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 1, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) parallel auf einer Linie bezüglich einer Haupterfassungsrichtung (390) der Sensoranordnung (110) angeordnet sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 1, wherein the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) parallel on a line with respect to a main detection direction ( 390 ) of the sensor arrangement ( 110 ) are arranged. Sensoranordnung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) eine gemeinsame Vorzugsrichtung zur Erfassung eines Magnetfeldes aufweisen.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of the preceding claims, in which the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) have a common preferred direction for detecting a magnetic field. Sensoranordnung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) eine Konditionierung bezüglich einer gemeinsamen Richtung aufweisen.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of the preceding claims, in which the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) have conditioning with respect to a common direction. Sensoranordnung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Sensoranordnung ferner eine Auswerteschaltung (350) aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und des vierten magnetoresistiven Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal Informationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, wobei das Differenzsignal Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of the preceding claims, in which the sensor arrangement further comprises an evaluation circuit ( 350 ) configured to determine, based on a first difference signal of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), wherein the difference signal information with respect to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung nach Anspruch 5, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Integrator (520) aufweist, der konfiguriert ist, um das Differenzsignal aufzuintegrieren, und bei der die Auswerteschaltung (350) ferner so konfiguriert ist, dass das aufintegrierte Differenzsignal Informationen bezüglich der Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (190) aufweist.Sensor arrangement according to Claim 5, in which the evaluation circuit ( 350 ) an integrator ( 520 ), which is configured to aufintegrieren the difference signal, and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured so that the integrated difference signal information with respect to the direction of the speed of the encoder object ( 190 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 6, bei der die Auswerteschaltung ferner einen Minimum/Maximum-Detektor (540) aufweist, der mit dem Integrator (520) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um bei einem Vorliegen eines Maximums oder eines Minimums des Summensignals den Integrator (520) zurückzusetzen.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 6, wherein the evaluation circuit further comprises a minimum / maximum detector ( 540 ) which is connected to the integrator ( 520 ) is configured and configured in such a way that, in the presence of a maximum or a minimum of the sum signal, the integrator ( 520 ) reset. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Analog/Digital-Wandler (490) aufweist und bei dem die Auswerteschaltung (350) ferner konfiguriert ist, um das erste Differenzsignal, das zweite Differenzsignal, das Summensignal und das Differenzsignal digital zu verarbeiten und/oder bereitzustellen.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 5 to 7, in which the evaluation circuit ( 350 ) an analog / digital converter ( 490 ) and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured to digitally process and / or provide the first difference signal, the second difference signal, the sum signal and the difference signal. Sensoranordnung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in Serie zu einer Halbbrückenschaltung mit einem Mittelabgriff (360) zwischen dem ersten und dem dritten magnetoresistiven Sensorelement (120) gekoppelt sind und bei dem das zweite und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) als Serienschaltung zu einer weiteren Halbbrückenschaltung mit einem Mittelabgriff (360) zwischen dem zweiten und dem vierten magnetoresistiven Sensorelement (120) gekoppelt sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of the preceding claims, in which the first and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) in series with a half-bridge circuit having a center tap ( 360 ) between the first and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) and in which the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) as a series connection to a further half-bridge circuit with a center tap ( 360 ) between the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) are coupled. Sensoranordnung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) sich um weniger als 20% bezogen auf den ersten Abstand (400) unterscheiden.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of the preceding claims, in which the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) is less than 20% of the first distance ( 400 ). Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, die ferner ein fünftes, sechstes, siebtes und achtes magnetoresistives Sensorelement (120) aufweist, wobei das fünfte und das sechste magnetoresistive Sensorelement (120) in dem ersten Abstand (400) angeordnet sind, wobei das siebte und das achte magnetoresistive Sensorelement (120) in dem zweiten Abstand (410) angeordnet sind, wobei das fünfte und das siebte magnetoresistive Sensorelement (120) in dem dritten Abstand (420) angeordnet sind, und wobei die Auswerteschaltung (350) ferner konfiguriert ist, um das Differenzsignal und das Summensignal basierend auf dem ersten Differenzsignal und dem zweiten Differenzsignal bereitzustellen, wobei das erste Dif ferenzsignal auf dem ersten, dritten, fünften und siebten Sensorelement (120) basiert, und wobei das zweite Differenzsignal auf dem zweiten, vierten, sechsten und achten magnetoresistiven Sensorelement (120) basiert.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 5 to 10, further comprising a fifth, sixth, seventh and eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the fifth and the sixth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at the first distance ( 400 ), wherein the seventh and the eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ) in the second distance ( 410 ), wherein the fifth and the seventh magnetoresistive sensor element ( 120 ) in the third distance ( 420 ) are arranged, and wherein the evaluation circuit ( 350 ) is further configured to provide the difference signal and the sum signal based on the first difference signal and the second difference signal, the first difference signal on the first, third, fifth and seventh sensor elements ( 120 ), and wherein the second difference signal on the second, fourth, sixth and eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ). Sensoranordnung (110) nach Anspruch 11, bei dem das erste und das fünfte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem vierten Abstand bezogen auf eine Haupterfassungsrichtung (390) des Sensoranordnung (110) angeordnet sind, wobei der vierte Abstand kleiner oder gleich dem ersten Abstand (400) ist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 11, wherein the first and the fifth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a fourth distance relative to a main detection direction ( 390 ) of the sensor arrangement ( 110 ), wherein the fourth distance is less than or equal to the first distance ( 400 ). Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei der das fünfte und das siebte magnetoresistive Sensorelement (120) als Serienschaltung zu einer Halbbrückenschaltung mit einem Mittelabgriff (360) gekoppelt sind, und wobei das sechste und das achte magnetoresistive Sensorelement (120) als Serienschaltung zu einer Halbbrückenschaltung mit einem Mittelabgriff (360) gekoppelt sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 11 or 12, in which the fifth and the seventh magnetoresistive sensor element ( 120 ) as a series connection to a half-bridge circuit with a center tap ( 360 ) and wherein the sixth and the eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ) as a series connection to a half-bridge circuit with a center tap ( 360 ) are coupled. Sensoranordnung (110) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten und dritten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind; wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (560) angeordnet sind; wobei der erste Abstand (400) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen; und wobei der zweit Abstand (560) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second and third magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ) are arranged; wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 560 ) are arranged; where the first distance ( 400 ) correspond to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 1 ° and less than 90 °; and wherein the second distance ( 560 ) corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25 °. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 14, bei der die Sensoranordnung ferner eine Auswerteschaltung (350) aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal Informationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, wobei das Differenzsignal Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 14, wherein the sensor arrangement further comprises an evaluation circuit ( 350 ) configured to determine, based on a first difference signal of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), wherein the difference signal information with respect to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 15, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Integrator (520) aufweist, der konfiguriert ist, um das Differenzsignal aufzuintegrieren, und bei der die Auswerteschaltung (350) ferner so konfiguriert ist, dass das aufintegrierte Differenzsignal Informationen bezüglich der Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 15, in which the evaluation circuit ( 350 ) an integrator ( 520 ), which is configured to aufintegrieren the difference signal, and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured so that the integrated difference signal information with respect to the direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 16, bei der die Auswerteschaltung ferner einen Minimum/Maximum-Detektor (540) aufweist, der mit dem Integrator (520) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um bei einem Vorliegen eines Maximums oder eines Minimums des Summensignals den Integrator (520) zurückzusetzen.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 16, wherein the evaluation circuit further comprises a minimum / maximum detector ( 540 ) which is connected to the integrator ( 520 ) is configured and configured in such a way that, in the presence of a maximum or a minimum of the sum signal, the integrator ( 520 ) reset. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Analog/Digital-Wandler (490) aufweist und bei dem die Auswerte schaltung (350) ferner konfiguriert ist, um das erste Differenzsignal, das zweite Differenzsignal, das Summensignal und das Differenzsignal digital zu verarbeiten und/oder bereitzustellen.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 15 to 17, in which the evaluation circuit ( 350 ) an analog / digital converter ( 490 ) and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured to digitally process and / or provide the first difference signal, the second difference signal, the sum signal and the difference signal. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, die ferner ein viertes, fünftes und sechstes magnetoresistives Sensorelement (120) aufweist, wobei das vierte und das fünfte magnetoresistive Sensorelement (120) in dem ersten Abstand (400) angeordnet sind, wobei das fünfte und das sechste magnetoresistive Sensorelement (120) in dem zweiten Abstand (560) angeordnet sind, und wobei die Auswerteschaltung (350) ferner konfiguriert ist, um das Differenzsignal und das Summensignal basierend auf dem ersten Differenzsignal und dem zweiten Differenzsignal bereitzustellen, wobei das erste Differenzsignal auf dem ersten, dritten, vierten und sechsten Sensorelement (120) basiert, und wobei das zweite Differenzsignal auf dem zweiten, dritten, fünften und sechsten magnetoresistiven Sensorelement (120) basiert.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 15 to 18, further comprising a fourth, fifth and sixth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the fourth and the fifth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at the first distance ( 400 ), wherein the fifth and the sixth magnetoresistive sensor element ( 120 ) in the second distance ( 560 ) are arranged, and wherein the evaluation circuit ( 350 ) is further configured to provide the difference signal and the sum signal based on the first difference signal and the second difference signal, wherein the first difference signal on the first, third, fourth and sixth sensor elements ( 120 ), and wherein the second difference signal on the second, third, fifth and sixth magnetoresistive sensor element ( 120 ). Sensor (100) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120); und einer Auswerteschaltung (350), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind; wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem zweiten Abstand (410) angeordnet sind; wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (420) angeordnet sind; wobei der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen; wobei der dritte Abstand (420) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25 entspricht; wobei die Auswerteschaltung (350) konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und um basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und des vierten magnetoresistiven Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei die Auswerteschaltung (330) ferner einen Integrator (520) umfasst, der konfiguriert ist, um das Differenzsignal aufzuintegrieren; wobei das Summensignal Informationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist; und wobei das aufintegrierten Differenzsignal Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor ( 100 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ); and an evaluation circuit ( 350 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ) are arranged; wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a second distance ( 410 ) are arranged; wherein the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) at a third distance ( 420 ) are arranged; where the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) correspond to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 1 ° and less than 90 °; where the third distance ( 420 ) corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25; wherein the evaluation circuit ( 350 ) is configured to be based on a first difference signal of the first and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) and based on a second difference signal of the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the evaluation circuit ( 330 ) an integrator ( 520 ) configured to integrate the difference signal; wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ) having; and wherein the integrated difference signal contains information relating to a direction of the velocity of the encoder object ( 150 ) having. Sensor (100) nach Anspruch 20, bei dem die Auswerteschaltung (350) ferner einen Minimum/Maximum-Detektor (540) aufweist, der mit dem Integrator (520) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um bei einem Vorliegen eines Maximums oder ei nes Minimums des Summensignals ein Zurücksetzen des Integrators (520) zu bewirken.Sensor ( 100 ) according to claim 20, wherein the evaluation circuit ( 350 ) a minimum / maximum detector ( 540 ) which is connected to the integrator ( 520 ) and configured to reset the integrator when a maximum or a minimum of the sum signal is present ( 520 ) to effect. Sensor nach einem der Ansprüche 20 oder 21, der ferner ein fünftes, sechstes, siebtes und achtes magnetoresistives Sensorelement (120) aufweist, wobei das fünfte und das sechste magnetoresistive Sensorelement (120) in dem ersten Abstand (400) angeordnet sind, wobei das siebte und das achte magnetoresistive Sensorelement (120) in dem zweiten Abstand (410) angeordnet sind, wobei das fünfte und das siebte magnetoresistive Sensorelement (120) in dem dritten Abstand (420) angeordnet sind, und wobei die Auswerteschaltung (350) ferner konfiguriert ist, um das Summensignal und das Differenzsignal basierend auf dem ersten Differenzsignal und dem zweiten Differenzsignal bereitzustellen, wobei das erste Differenzsignal auf dem ersten, dritten, fünften und siebten magnetoresistiven Sensorelement (120) basiert, und wobei das zweite Differenzsignal auf dem zweiten, vierten, sechsten und achten magnetoresistiven Sensorelement (120) basiert.Sensor according to one of claims 20 or 21, further comprising a fifth, sixth, seventh and eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the fifth and the sixth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at the first distance ( 400 ), wherein the seventh and the eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ) in the second distance ( 410 ), wherein the fifth and the seventh magnetoresistive sensor element ( 120 ) in the third distance ( 420 ) are arranged, and wherein the evaluation circuit ( 350 ) is further configured to provide the sum signal and the difference signal based on the first difference signal and the second difference signal, wherein the first difference signal on the first, third, fifth, and seventh magnetoresistive sensor elements ( 120 ), and wherein the second difference signal on the second, fourth, sixth and eighth magnetoresistive sensor element ( 120 ). Sensor (100) nach Anspruch 22, bei dem das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120), das zweite und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120), das fünfte und das siebte magnetoresistive Sensorelement (120) und das sechste und das achte magnetoresistive Sensorelement (120) jeweils als Serienschaltungen zu einer Halbbrückenschaltung mit einem jeweiligen Mittelabgriff (360) zwischen den jeweiligen magnetoresistiven Sensorelementen (120) gekoppelt sind.Sensor ( 100 ) according to claim 22, wherein the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ), the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), the fifth and the seventh magnetoresistive sensor element ( 120 ) and the sixth and eighth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) in each case as series circuits to a half-bridge circuit with a respective center tap ( 360 ) between the respective magnetoresistive sensor elements ( 120 ) are coupled. Verfahren zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem zweiten Abstand (410) angeordnet sind, wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement in einem dritten Abstand (420) angeordnet sind, wobei der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) mit einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen, und wobei der dritte Abstand (420) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht, umfassend: Bereitstellen eines Summensignals basierend auf einer ersten Differenz von Signalen des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und einer zweiten Differenz von Signalen des zweiten und des vierten magnetoresistiven Sensorelements (120), das Informationen bezüglich der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist; und Bereitstellen eines Differenzsignals auf Basis der ersten Differenz und der zweiten Differenz, das Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Method for detecting one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field with a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ), wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a second distance ( 410 ), wherein the first and the third magnetore sistive sensor element at a third distance ( 420 ), the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) having a smallest absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 1 ° and less than 90 °, and wherein the third distance ( 420 ) corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25 °, comprising: providing a sum signal based on a first difference of signals of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and a second difference of signals of the second and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) that provides information regarding the speed of the encoder object ( 150 ) having; and providing a difference signal based on the first difference and the second difference, the information relating to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Verfahren nach Anspruch 24, das ferner ein Aufintegrieren des Differenzsignals umfasst, so dass das aufintegrierte Differenzsignal die Information bezüglich der Richtung des Geberobjekts (150) aufweist.The method of claim 24, further comprising integrating the difference signal such that the integrated difference signal is the information relating to the direction of the encoder object. 150 ) having. Verfahren nach Anspruch 25, das ferner eine Detektion eines Minimums oder eines Maximums des Summensignals umfasst und ein Zurücksetzen der Aufintegration des Differenzsignals, wenn ein Maximum oder ein Minimum des Summensignals vorliegt.The method of claim 25, further comprising detection a minimum or a maximum of the sum signal comprises and a reset the integration of the difference signal, if a maximum or a Minimum of the sum signal is present. Verfahren zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds mit einem ersten, zweiten und dritten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (560) angeordnet sind, wobei der erste Abstand (400) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 1° und weniger als 90° entsprechen, und wobei der zweite Abstand (560) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied von wenigstens 25° entspricht, umfassend: Bereitstellen eines Summensignals basierend auf einer ersten Differenz von Signalen des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und einer zweiten Differenz von Signalen des zweiten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120), das Informationen bezüglich der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist; und Bereitstellen eines Differenzsignals auf Basis der ersten Differenz und der zweiten Differenz, das Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Method for detecting one of a donor object ( 150 ) generated or influenced, at least in sections, periodic magnetic field with a first, second and third magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ), wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 560 ), the first distance ( 400 ) correspond to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 1 ° and less than 90 °, and wherein the second distance ( 560 ) corresponds to a minimum absolute phase difference of at least 25 °, comprising: providing a sum signal based on a first difference of signals of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and a second difference of signals of the second and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) that provides information regarding the speed of the encoder object ( 150 ) having; and providing a difference signal based on the first difference and the second difference, the information relating to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Verfahren nach Anspruch 27, das ferner ein Aufintegrieren des Differenzsignals umfasst, so dass das aufintegrierte Differenzsignal die Information bezüglich der Richtung des Geberobjekts (150) aufweist.The method of claim 27, further comprising integrating the difference signal such that the integrated difference signal is the information relating to the direction of the encoder object. 150 ) having. Verfahren nach Anspruch 28, das ferner eine Detektion eines Minimums oder eines Maximums des Summensignals umfasst und ein Zurücksetzen der Aufintegration des Differenzsignals, wenn ein Maximum oder ein Minimum des Summensignals vorliegt.The method of claim 28, further comprising detection a minimum or a maximum of the sum signal comprises and a reset the integration of the difference signal, if a maximum or a Minimum of the sum signal is present. Sensoranordnung (110) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) in einem ersten Abstand (580) angeordnet sind; wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (590) angeordnet sind; wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (600) angeordnet sind; wobei der erste Abstand (580) und der dritte Abstand (600) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 20° entspricht; und wobei der zweite Abstand (590) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von höchstens 40° entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a first distance ( 580 ) are arranged; wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 590 ) are arranged; wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a third distance ( 600 ) are arranged; where the first distance ( 580 ) and the third distance ( 600 ) corresponds to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 20 °; and wherein the second distance ( 590 ) corresponds to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at most 40 °. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 30, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) parallel auf einer Linie bezüglich einer Haupterfassungsrichtung (390) der Sensoranordnung angeordnet sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 30, wherein the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) parallel on a line with respect to a main detection direction ( 390 ) of the sensor arrangement are arranged. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 30 oder 31, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) eine gemeinsame Vorzugsrichtung bezüglich der Erfassung von Magnetfeldern aufweisen.Sensor arrangement according to one of claims 30 or 31, wherein the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) have a common preferred direction with respect to the detection of magnetic fields. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 30 bis 32, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) eine Konditionierung bezüglich einer gemeinsamen Richtung aufweisen.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 30 to 32, in which the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) have conditioning with respect to a common direction. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 30 bis 33, bei dem die Sensoranordnung (110) ferner eine Auswerteschaltung (350) aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des zweiten magnetoresistiven Sensorelements (120) und um basierend auf einem zweiten Differenzsignal des dritten und des vierten Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, und wobei das Differenzsignal eine Information bezüglich einer Richtung des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 30 to 33, in which the sensor arrangement ( 110 ) Furthermore, an evaluation circuit ( 350 configured to be based on a first difference signal of the first and second magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the third and the fourth sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), and wherein the difference signal information with respect to a direction of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 34, bei der die Auswerteschaltung (350) eine Abtast- und Halteschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um an einem Eingang das Summensignal zu empfangen und an einem Ausgang ein Richtungssignal basierend auf dem Summensignal bereitzustellen, wobei die Auswerteschaltung ferner konfiguriert ist, um der Abtast- und Halteschaltung ein Taktsignal bereitzustellen, wenn das Differenzsignal einen Nulldurchgang aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 34, wherein the evaluation circuit ( 350 ) has a sample and hold circuit configured to receive at one input the sum signal and to provide at one output a direction signal based on the sum signal, the evaluation circuit being further configured to provide a clock signal to the sample and hold circuit the difference signal has a zero crossing. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 30 bis 35, bei der der erste Abstand (580) und der dritte Abstand (600) sich um weniger als 20% bezogen auf den ersten Abstand (580) unterscheiden.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 30 to 35, in which the first distance ( 580 ) and the third distance ( 600 ) is less than 20% of the first distance ( 580 ). Verfahren zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfeldes mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) in einem ersten Abstand (580) angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (590) angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (600) angeordnet sind, wobei der erste Ab stand (580) und der dritte Abstand (600) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von wenigstens 20° entspricht, und wobei der zweite Abstand (590) einem kleinsten absoluten Phasenunterschied bezogen auf das periodische Magnetfeld von höchstens 40° entspricht, umfassend: Bereitstellen eines Summensignals basierend auf einer ersten Differenz von Signalen des ersten und zweiten magnetoresistiven Sensorelements (120) und basierend auf einer zweiten Differenz von Signalen des dritten und des vierten magnetoresistiven Sensorelements (120), wobei das Summensignal eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist; und Bereitstellen eines Differenzsignals auf Basis der ersten Differenz und der zweiten Differenz, wobei das Differenzsignal eine Information bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Method for detecting one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field with a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a first distance ( 580 ), wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 590 ), wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a third distance ( 600 ), wherein the first stand from ( 580 ) and the third distance ( 600 ) corresponds to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at least 20 °, and wherein the second distance ( 590 ) corresponds to a minimum absolute phase difference with respect to the periodic magnetic field of at most 40 °, comprising: providing a sum signal based on a first difference of signals of the first and second magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference of signals of the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the sum signal contains information relating to a speed of the encoder object ( 150 ) having; and providing a difference signal based on the first difference and the second difference, the difference signal having information regarding a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind; wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem zweiten Abstand (410) angeordnet sind; wobei das erste und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (420) angeordnet sind; und wobei der erste Abstand (400) und der zweite Abstand (410) wenigstens 1% des dritten Abstands (420) und weniger als 50% des dritten Abstands (420) beträgt.Sensor arrangement ( 110 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ) are arranged; wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a second distance ( 410 ) are arranged; wherein the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) at a third distance ( 420 ) are arranged; and wherein the first distance ( 400 ) and the second distance ( 410 ) at least 1% of the third distance ( 420 ) and less than 50% of the third distance ( 420 ) is. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 38, bei der das erste, zweite, dritte und vierte magnetoresistive Sensorelement (120) parallel auf einer Linie bezüglich einer Haupterfassungsrichtung (390) der Sensoranordnung (110) angeordnet sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 38, wherein the first, second, third and fourth magnetoresistive sensor elements ( 120 ) parallel on a line with respect to a main detection direction ( 390 ) of the sensor arrangement ( 110 ) are arranged. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 38 oder 39, bei der die Sensoranordnung ferner eine Auswerteschaltung (350) aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und des vierten magnetoresistiven Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal Informationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, wobei das Differenzsignal Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 38 or 39, wherein the sensor arrangement further an evaluation circuit ( 350 ) configured to determine, based on a first difference signal of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the second and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), wherein the difference signal information with respect to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung nach Anspruch 40, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Integrator (520) aufweist, der konfiguriert ist, um das Differenzsignal aufzuintegrieren, und bei der die Auswerteschaltung (350) ferner so konfiguriert ist, dass das aufintegrierte Differenzsignal Informationen bezüglich der Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (190) aufweist.Sensor arrangement according to Claim 40, in which the evaluation circuit ( 350 ) an integrator ( 520 ), which is configured to aufintegrieren the difference signal, and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured so that the integrated difference signal information with respect to the direction of the speed of the encoder object ( 190 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 41, bei der die Auswerteschaltung ferner einen Minimum/Maximum-Detektor (540) aufweist, der mit dem Integrator (520) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um bei einem Vorliegen eines Maximums oder eines Minimums des Summensignals den Integrator (520) zurückzusetzen.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 41, wherein the evaluation circuit further comprises a minimum / maximum detector ( 540 ) which is connected to the integrator ( 520 ) is configured and configured in such a way that, in the presence of a maximum or a minimum of the sum signal, the integrator ( 520 ) reset. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 38 bis 42, bei der dritte Abstand (420) einer Periodenlänge einer zumindest abschnittsweise über einen Teil einer Außenabmessung eines Geberobjekts (150) verteilten periodischen Struktur entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 38 to 42, at the third distance ( 420 ) a period length of an at least partially over a part of an outer dimension of a donor object ( 150 ) corresponds to distributed periodic structure. Sensoranordnung (110) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten und dritten magnetoresistiven Sensorelement (120), wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) benachbart in einem ersten Abstand (400) angeordnet sind; wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (560) angeordnet sind; und wobei der erste Abstand (400) wenigstens 1% des zweiten Abstands (560) und weniger als 50% des zweiten Abstands (560) entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second and third magnetoresistive sensor element ( 120 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) adjacent at a first distance ( 400 ) are arranged; wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 560 ) are arranged; and wherein the first distance ( 400 ) at least 1% of the second distance ( 560 ) and less than 50% of the second distance ( 560 ) corresponds. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 44, bei der das erste, zweite und dritte magnetoresistive Sensorelement (120) parallel auf einer Linie bezüglich einer Haupterfassungsrichtung (390) der Sensoranordnung (110) angeordnet sind.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 44, wherein the first, second and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) parallel on a line with respect to a main detection direction ( 390 ) of the sensor arrangement ( 110 ) are arranged. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 45, bei der die Sensoranordnung ferner eine Auswerteschaltung (350) aufweist, die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) und basierend auf einem zweiten Differenzsignal des zweiten und des dritten magnetoresistiven Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal Informationen bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, wobei das Differenzsignal Informationen bezüglich einer Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 45, wherein the sensor arrangement further comprises an evaluation circuit ( 350 ) configured to determine, based on a first difference signal of the first and third magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), wherein the difference signal information with respect to a direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 46, bei der die Auswerteschaltung (350) ferner einen Integrator (520) aufweist, der konfiguriert ist, um das Differenzsignal aufzuintegrieren, und bei der die Auswerteschaltung (350) ferner so konfiguriert ist, dass das aufintegrierte Differenzsignal Informationen bezüglich der Richtung der Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 46, wherein the evaluation circuit ( 350 ) an integrator ( 520 ), which is configured to aufintegrieren the difference signal, and in which the evaluation circuit ( 350 ) is further configured so that the integrated difference signal information with respect to the direction of the speed of the encoder object ( 150 ) having. Sensoranordnung (110) nach Anspruch 47, bei der die Auswerteschaltung ferner einen Minimum/Maximum-Detektor (540) aufweist, der mit dem Integrator (520) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um bei einem Vorliegen eines Maximums oder eines Minimums des Summensignals den Integrator (520) zurückzusetzen.Sensor arrangement ( 110 ) according to claim 47, wherein the evaluation circuit further comprises a minimum / maximum detector ( 540 ) which is connected to the integrator ( 520 ) is configured and configured in such a way that, in the presence of a maximum or a minimum of the sum signal, the integrator ( 520 ) reset. Sensoranordnung (110) nach einem der Ansprüche 44 bis 48, bei der zweite Abstand (560) einer Periodenlänge einer zumindest abschnittsweise über einen Teil einer Außenabmessung eines Geberobjekts (150) verteilten periodischen Struktur entspricht.Sensor arrangement ( 110 ) according to one of claims 44 to 48, wherein the second distance ( 560 ) a period length of an at least partially over a part of an outer dimension of a donor object ( 150 ) corresponds to distributed periodic structure. Sensor (100) zum Erfassen eines von einem Geberobjekt (150) erzeugten oder beeinflussten zumindest abschnittsweise periodischen Magnetfelds, mit folgenden Merkmalen: einem ersten, zweiten, dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement (120); und eine Auswerteschaltung (350), die konfiguriert ist, um basierend auf einem ersten Differenzsignal des ersten und des zweiten magnetoresistiven Sensorelements (120) und um basierend auf einem zweiten Differenzsignal des dritten und des vierten Sensorelements (120) ein Summensignal und ein Differenzsignal bereitzustellen, wobei das Summensignal eine Information bezüglich einer Geschwindigkeit des Geberobjekts (150) aufweist, und wobei das Differenzsignal eine Information bezüglich einer Richtung des Geberobjekts (150) aufweist, wobei das erste und das zweite magnetoresistive Sensorelement (120) in einem ersten Abstand (580) angeordnet sind; wobei das zweite und das dritte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem zweiten Abstand (590) angeordnet sind; wobei das dritte und das vierte magnetoresistive Sensorelement (120) in einem dritten Abstand (600) angeordnet sind.Sensor ( 100 ) for capturing one of a donor object ( 150 ) generated or influenced at least sections of periodic magnetic field, with the following features: a first, second, third and fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ); and an evaluation circuit ( 350 ) configured to determine, based on a first difference signal of the first and second magnetoresistive sensor elements ( 120 ) and based on a second difference signal of the third and the fourth sensor element ( 120 ) provide a sum signal and a difference signal, wherein the sum signal information with respect to a speed of the encoder object ( 150 ), and wherein the difference signal information with respect to a direction of the encoder object ( 150 ), wherein the first and the second magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a first distance ( 580 ) are arranged; wherein the second and the third magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a second distance ( 590 ) are arranged; wherein the third and the fourth magnetoresistive sensor element ( 120 ) at a third distance ( 600 ) are arranged. Sensor nach Anspruch 50, bei dem der zweite Abstand (590) eine Länge von weniger als 50% des ersten Abstands (580) aufweist.A sensor according to claim 50, wherein the second distance ( 590 ) is less than 50% of the first distance ( 580 ) having. Sensor nach einem der Ansprüche 50 oder 51, bei dem der dritte Abstand (600) eine Länge von wenigstens 50% und höchstens 200% des ersten Abstands (580) aufweist.Sensor according to one of claims 50 or 51, in which the third distance ( 600 ) has a length of at least 50% and not more than 200% of the first distance ( 580 ) having. Sensor nach einem der Ansprüche 50 bis 52, bei dem das erste und das zweite Sensorelement (120) über einen mit der Auswerteschaltung (350) gekoppelten Knoten in Serie geschaltet sind und bei dem das dritte und das vierte Sensorelement (120) über einen mit der Auswerteschaltung (350) gekoppelten Knoten in Serie geschaltet sind.Sensor according to one of claims 50 to 52, wherein the first and the second sensor element ( 120 ) via one with the evaluation circuit ( 350 ) coupled nodes are connected in series and in which the third and the fourth sensor element ( 120 ) via one with the evaluation circuit ( 350 ) coupled nodes are connected in series. Programm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 24, 27 oder 37, wenn das Programm auf einem Prozessor abläuft.Program with a program code for performing a the method of any one of claims 24, 27 or 37 when the Program runs on a processor.
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