DE102013104103B4

DE102013104103B4 - Vormagnetisierungs-Feldgenerator

Info

Publication number: DE102013104103B4
Application number: DE102013104103.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Stegerer; Klaus Elian; Michael Weber
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: CN103376424A; CN103376424B; US20130278246A1; DE102013104103A1; US9153369B2

Abstract

Vorrichtung, die umfasst:einen Vormagnetisierungs-Feldgenerator, der ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor (6) bereitstellt, wobei der Vormagnetisierungs-Feldgenerator aufweist:einen Körper, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst;den Magnetsensor (6);ein Gehäuse (7), in dem der Magnetsensor aufgenommen ist;wobei der Körper einen ersten Vormagnetisierungs-Magnetteil (191, 193) und einen zweiten Vormagnetisierungs-Magnetteil (291,293) umfasst, undder erste Vormagnetisierungs-Magnetteil (191,193) eine erste Nut (134, 136) aufweist und der zweite Vormagnetisierungs-Magnetteil (291,293) eine zweite Nut (234,236) aufweist, wobei die erste Nut (134, 136) und die zweite Nut (234, 236) im zusammengebauten Körper eine Nut bilden, die eine Halterung für das Gehäuse bereitstellt, in der das Gehäuse auf eine formschlüssige Art in alle Richtungen gehalten ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Vormagnetisierungs-Feldgeneratoren. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Rückseiten-Vormagnetisierungsmagneten für einen Magnetsensor.
Magnetsensoren können Magnetfelder oder Änderungen von Magnetfeldern detektieren. Die in den magnetoresisitiven Sensoren verwendeten magnetoresistiven Effekte umfassen den GMR (Riesenmagnetowiderstand), den AMR (anisotropen Magnetowiderstand), den TMR (Magnetotunneleffekt) und den CMR (Kolossalmagnetowiderstand), sind aber nicht auf diese eingeschränkt. Ein weiterer Typ von Magnetsensoren basiert auf dem Hall-Effekt. Magnetsensoren werden z.B. verwendet, um die Position von sich bewegenden oder rotierenden Objekten, die Geschwindigkeit oder die Drehzahl rotierender Objekte usw. zu detektieren. Sie können in Kraftfahrzeuganwendungen verwendet werden.
In einigen Anwendungen, wie z.B. für die Detektion einer Drehzahl eines Objekts, wird ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld an den Magnetsensor angelegt, um die Sättigung zu vermeiden. Typische Beispiele umfassen z.B. eine Rückseiten-Vormagnetisierungs-Magnetanordnung. Bei der Rückseiten-Vormagnetisierungs-Magnetanordnung ist der Magnetsensor zwischen dem zu erfassenden Objekt und dem Vormagnetisierungsmagneten vorgesehen.
DE 10 2011 111 094 A1 zeigt einen Körper aus permanentmagnetischem oder magnetisierbarem Material, der eine Öffnung in Form eines Hohlraumes aufweist. Ein Sensor kann durch Vorsprünge, die sich an Grenzbereichen zwischen Öffnung und Körper befinden, gehalten werden.
US 2010/0327858 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Inspektion von Rohrleitungen mit der EMAT (electro-magnetic acoustic transducer) Technik. Die Vorrichtung umfasst einen zylinderförmigen Grundkörper, auf dem in etwa einander gegenüberliegend ein Nordpolmagnet und ein Südpolmagnet aufgebracht sind. Ein Sensor ist auf dem Grundkörper zwischen den beiden Magneten aufgebracht.
JP 2005-283 477 A lehrt die Einbringung eines Sensorchips in eine Nut eines Biasmagneten, wobei der Sensor mit einem Boden der Nut einen spitzen Winkel einschließt. US 7, 112, 955 B2 lehrt ebenfalls die Einbringung eines Sensorchips in eine Nut eines Biasmagneten 14. Hierbei ist der Sensor parallel zum Boden der Nut angebracht.
US 2007/0001664 A1 zeigt ein Sensormodul mit einem Sensorchip und einem Permanentmagneten. Ein Formteil umschließt elektrische Leiterbahnen, auf die der Sensorchip aufgelötet ist. Der Permanentmagnet ist von dem Formteil umschlossen oder in dieses eingeschoben.
JP 2000-298 134 A lehrt das Einbringen eines gekapselten Sensorchips in eine Form und das Formen eines Magneten in dieser Form, so dass der gekapselte Sensorchip vom Magneten zumindest teilweise umfasst ist.
US 8, 058, 870 B2 zeigt einen gekapselten Sensorchip, der entweder über eine Epoxy-Schicht an einem vorgefertigten Biasmagneten befestigt wird oder auf dem ein Biasmagnet angeformt wird.
US 6, 107, 793 zeigt Magnetoberflächen, die geformt sind, um das Magnetfeld gezielt zu beeinflussen.
US 2009/0322325 A1 zeigt einen Magnetsensor in einem Gehäuse sowie einen zweiteiligen Vormagnetisierungsmagnet.
Eine Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine einen Vormagnetisierungs-Feldgenerator enthaltende Vorrichtung zu schaffen, die für den praktischen Gebrauch vorteilhaft einsetzbar ist. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators mit den genannten Eigenschaften anzugeben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die beigefügten Zeichnungen dienen zum weiteren Verständnis der Ausführungsformen. Die Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Ausführungsformen zu erklären. Weitere Ausführungsformen und viele der vorgesehenen Vorteile der Ausführungsformen werden leicht erkannt, da sie unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnung sind in Bezug aufeinander nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen einander entsprechende oder ähnliche Teile.

1 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators zusammen mit einer Querschnittsansicht eines Magnetsensors im Gehäuse;
2 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines Beispiels gemäß 1, wobei der Magnetsensor im Gehäuse in die Aussparung eingesetzt ist;
3 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators in einer perspektivischen Ansicht;
4 veranschaulicht schematisch einen nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerator in einer perspektivischen Ansicht;
5 veranschaulicht schematisch einen nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerator in einer perspektivischen Ansicht;
6 veranschaulicht schematisch einen Magnetsensor im Gehäuse in einer perspektivischen Ansicht;
7 veranschaulicht schematisch einen nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerator in einer perspektivischen Ansicht, wobei ein Magnetsensor im Gehäuse in die Aussparung eingesetzt ist;
8 veranschaulicht schematisch einen nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerator in einer perspektivischen Ansicht, wobei ein Magnetsensor im Gehäuse in die Aussparung eingesetzt ist;
9 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators;
10 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators;
11 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der einen Hohlraum enthält;
12 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der einen Hohlraum enthält;
13 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der eine Fluss-Steuereinrichtung enthält;
14 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der eine Fluss-Steuereinrichtung enthält;
15 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der zwei Magnetteile enthält;
16 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der zwei Magnetteile enthält;
17 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der zwei Magnetteile enthält;
18 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der zwei Magnetteile enthält;
19 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Verfahren; und
20 veranschaulicht schematisch ein beispielhafte Verfahren.

In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. In dieser Hinsicht wird die Richtungsterminologie, wie z.B. „oben“, „unten“, „vorn“, „hinten“, „führend“, „folgend“, usw., unter Bezugnahme auf die Orientierung der Figuren, die beschrieben werden, verwendet. Weil die Komponenten der Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie für die Zwecke der Veranschaulichung verwendet, wobei sie in keiner Weise einschränkend ist. Es ist selbstverständlich, dass weitere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
1 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung 1, die z.B. ein Bewegungsdetektor oder ein Näherungsdetektor sein kann. 1 veranschaulicht ferner schematisch eine Querschnittsansicht eines Magnetsensors 5 im Gehäuse.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Vormagnetisierungs-Feldgenerator 2. Der Vormagnetisierungs-Feldgenerator 2 stellt ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor bereit. In dem gezeigten Beispiel ist der Vormagnetisierungs-Feldgenerator 2 durch einen Körper gebildet, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst.
Das magnetische Material kann Permanentmagnetmaterial, wie z.B. hartmagnetisches Material, umfassen. Die hartmagnetischen Materialien können außerdem als ferromagnetisch betrachtet werden, wobei sie eine hohe Koerzitivfeldstärke von größer als etwa 159.155 A/m (2.000 Oersted) besitzen. Ein Neodym-Magnet, der die aus Neodym, Eisen und Bor hergestellte Legierung NdFeB umfasst, kann z.B. eine Koerzitivfeldstärke zwischen etwa 795.775-954.930 A/m (10.000-12.000 Oersted) besitzen. Das hartmagnetische Material kann z.B. eines oder mehrere der Metalle Eisen, Kobalt, Nickel oder Verbindungen und Legierungen enthalten, die möglicherweise die oben erwähnten Metalle als Komponenten enthalten. Das magnetisierbare Material kann ein weichmagnetisches Material umfassen. Die weichmagnetischen Materialien werden als ferromagnetisch betrachtet und können eine niedrige Koerzitivfeldstärke von weniger als etwa 79.577 A/m (1.000 Oersted) besitzen. Kobalt besitzt z.B. eine Koerzitivfeldstärke von etwa 159 A/m (2 Oersted). Das weichmagnetische Material kann z.B. Nickel, Eisen, Eisennickel, Eisensilizium, Eisensiliziumbor oder Eisenkobalt umfassen. Alternativ können die Materialien andere Materialien mit weichmagnetischen Eigenschaften sein.
Der Körper 2 bildet einen Vormagnetisierungsmagneten, um das Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Sensor bereitzustellen. Erfindungsgemäß ist der Körper ein zusammengesetzter Körper, der mehrere Teile enthält, die aus hart- und/oder weichmagnetischen Materialien ausgebildet sind.
In dem Körper 2 ist eine Aussparung 3 ausgebildet. Die Aussparung 3 ist an den Sensor 5 im Gehäuse angepasst, um eine Halterung für den Sensor im Gehäuse bereitzustellen. In dem in 1 gezeigten Querschnitt kann die Aussparung 3 eine Breite 4 besitzen, die einer Breite 8 des Magnetsensors 5 im Gehäuse entspricht.
Der Magnetsensor 5 im Gehäuse kann einen oder mehrere Magnetsensoren 6 und ein Gehäuse 7, das die Magnetsensoren 6 einkapselt, umfassen. Der Magnetsensor 6 kann (die Magnetsensoren 6 können) einen der magnetoresistiven Effekte GMR (Riesenmagnetowiderstand), AMR (anisotroper Magnetowiderstand), TMR (Tunnelmagnetowiderstand) und CMR (Kolossalmagnetowiderstand) verwenden. Der Magnetsensor 6 kann (die Magnetsensoren 6 können) außerdem den Hall-Effekt verwenden. Welchen Effekt der Magnetsensor 6 auch verwenden kann (die Magnetsensoren 6 auch verwenden können), er ist (sie sind) immer dafür ausgelegt, ein Magnetfeld zu erfassen.
Der Magnetsensor 6 kann (die Magnetsensoren 6 können) einen Halbleiterchip umfassen, der wenigstens ein magnetoresistives oder Hall-Sensorelement besitzt, das darauf vorgesehen ist. Der Magnetsensor 6 kann (die Magnetsensoren 6 können) eine enthaltene integrierte Schaltung besitzen. Das magnetoresistive Element kann ein GMR-, TMR-, CMR-, AMR-Element oder irgendeine andere Form der magnetoresistiven Sensorelemente sein. Der magnetoresistive Sensor kann zwei Erfassungselemente besitzen, die in einer Gradiometeranordnung bereitgestellt sind. Das Gehäuse 7 kann mehrere Halbleiterchips enthalten. Die Halbleiterchips können von verschiedenen Typen sein, können durch verschiedene Techniken hergestellt sein und können z.B. integrierte elektrische, elektrooptische oder elektromechanische Schaltungen oder Passivbauelement enthalten. Die integrierten Schaltungen können z.B. als logische integrierte Schaltungen, analoge integrierte Schaltungen, integrierte Mischsignal-Schaltungen, integrierte Leistungsschaltungen, Speicherschaltungen oder integrierte Passivbauelemente konstruiert sein. Die Halbleiterchips, in denen derartige Funktionselemente eingebettet sind, enthalten im Allgemeinen elektronische Schaltungen, die dazu dienen, die Funktionselemente anzusteuern oder die durch die Funktionselemente erzeugten Signale weiter zu verarbeiten. Die Halbleiterchips müssen nicht aus einem spezifischen Halbleitermaterial, wie z.B. Si, SiC, SiGe, GaAs, hergestellt sein, wobei sie außerdem anorganische und/oder organische Materialien enthalten können, die keine Halbleiter sind, wie z.B. diskrete Passivbauelemente, Isolatoren, Kunststoffe oder Metalle.
Die Magnetsensoren oder die Halbleiterchips können Kontaktflächen (oder Elektroden) besitzen, die es erlauben, dass ein elektrischer Kontakt mit den integrierten Schaltungen hergestellt wird, die in den Halbleiterchips enthalten sind. Auf die Kontaktflächen der Halbleiterchips können eine oder mehrere Metallschichten aufgebracht sein. Die Metallschichten können mit irgendeiner gewünschten geometrischen Form und irgendeiner gewünschten Materialzusammensetzung hergestellt sein. Die Metallschichten können z.B. in der Form einer Schicht vorliegen, die einen Bereich abdeckt. Als das Material kann irgendein gewünschtes Metall oder irgendeine gewünschte Metalllegierung, z.B. Aluminium, Titan, Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Platin, Nickel, Chrom oder Nickelvanadium, verwendet werden. Die Metallschichten müssen nicht homogen oder aus nur einem Material hergestellt sein, d.h., es sind verschiedene Zusammensetzungen und Konzentrationen der in den Metallschichten enthaltenen Materialien möglich. Die Kontaktflächen können sich auf den aktiven Hauptflächen der Halbleiterchips oder auf anderen Flächen der Halbleiterchips befinden.
Das Gehäuse 7 kann den Magnetsensor 6 und den Halbleiterchip oder die Halbleiterchips mit einem Einkapselungsmaterial abdecken, das elektrisch isolierend sein kann. Das Einkapselungsmaterial kann irgendein geeignetes Laminat (Prepreg)
oder ein thermoplastisches oder ein wärmeaushärtendes Material sein. Das Einkapselungsmaterial kann z.B. ein Formmaterial sein, das auf einem Epoxid-Material basieren kann, und kann ein Füllmaterial enthalten, das aus kleinen Glasteilchen (SiO₂) oder anderen elektrisch isolierenden mineralischen Füllmaterialien wie Al₂O₃ oder organischen Füllmaterialien besteht. Es können verschiedene Techniken eingesetzt werden, um die Halbleiterchips mit dem Formmaterial abzudecken, z.B. Formpressen, Intrudieren, Spritzgießen, Pulverformen, Flüssigformen und Spritzpressen.
Die Magnetsensoren und/oder die Halbleiterchips enthalten äußere Kontaktelemente oder äußere Kontaktflächen, die irgendeine Form und irgendeine Größe besitzen können. Die äußeren Kontaktelemente können von der Außenseite des Magnetsensors 5 im Gehäuse (d.h. von der Außenseite des gehäusten Magnetsensors 5) zugänglich sein und können es folglich erlauben, dass ein elektrischer Kontakt mit den Halbleiterchips von der Außenseite des Magnetsensors im Gehäuse hergestellt wird. Außerdem können die äußeren Kontaktelemente wärmeleitend sein und können als Wärmesenken zum Ableiten der durch die Halbleiterchips erzeugten Wärme dienen. Die äußeren Kontaktelemente können aus irgendeinem gewünschten elektrisch leitenden Material bestehen, z.B. aus einem Metall, wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Gold, einer Metalllegierung oder einem elektrisch leitenden organischen Material. Das Lötmaterial, wie z.B. die Lötkugeln oder die Lötperlen, kann auf den äußeren Kontaktelementen abgeschieden sein. Die Kontaktelemente sind in 1 nicht gezeigt. Beispielhaft kann in dieser und in den weiteren hier beschriebenen Ausführungsformen die Breite 4 näherungsweise identisch zur Breite 8 sein.
Gemäß 1 kann der Querschnitt des Gehäuses 7 ein Sechseck sein. Der längste Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Ecken ist durch eine Breite 8 gegeben. Die Breite 8 ist eine äußere Abmessung des Gehäuses 7. Die Breite 4 der Aussparung 3 des Magneten 2 ist an die Breite 8 angepasst, so dass der Magnetsensor 5 im Gehäuse in der Aussparung 3 gehalten ist.
2 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 1 mit einem Magnetsensor 5 im Gehäuse, der in die Aussparung 3 eingesetzt ist. Das Gehäuse 7 kann an die Kontaktstifte 12 und 13 von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 9 und 10, die eine Grenze der Aussparung 3 bilden, anstoßen. Außerdem kann das Gehäuse 7 an den Boden 11 der Aussparung 3 anstoßen. Der eingesetzte gehäuste Magnetsensor 5 ist durch den Körper 2 gehalten. Durch das Einsetzen des gehäusten Magnetsensors 5 ist ein Sensormodul gebildet worden, das einen rückwärtig vormagnetisierten Magnetsensor, d.h., einen Magnetsensor, der in einem Vormagnetisierungs-Magnetfeld angeordnet ist, umfasst, so dass der Magnetsensor z.B. nicht gesättigt ist. Das Sensormodul kann in einem Sensormodul-Gehäuse angeordnet sein.
Die Aussparung 3 kann auf eine formschlüssige Art an den Magnetsensor 5 im Gehäuse angepasst sein, wobei keine weitere Halterung nach dem Einsetzen des Sensors im Gehäuse erforderlich sein kann. In diesem Fall kann das Halten durch Klemmkräfte bereitgestellt sein, die z.B. durch die Federkraft des Materials des Körpers 2 und/oder des Materials des Gehäuses 7 verursacht werden können. In einer Ausführungsform kann das Halten das Kleben des Sensors 5 im Gehäuse an den Körper 2 enthalten. In einer Ausführungsform kann das Halten das Hinzufügen einer mechanischen Halterung 14 enthalten, die sich über wenigstens einen Teil des Körpers 2 und des Gehäuses 7 erstrecken kann. Die mechanische Halterung 14 kann elastische oder Klemmteile umfassen, die eine leichte Befestigung erlauben.
3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen nicht erfindungsgemäßen Körper 20, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst, wobei der Körper 20 ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitstellt. Eine Aussparung 30, die an eine äußere Abmessung des Magnetsensors im Gehäuse oder des Gehäuses 7 angepasst ist, ist durch zwei gegenüberliegende Vorsprünge 15 und 16 ausgebildet. Die Vorsprünge 15, 16 können einen Magnetsensor im Gehäuse auf eine formschlüssige Art halten.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Körpers 21, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst, wobei der Körper 21 ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitstellt. Mit anderen Worten, der Körper 21 bildet einen Vormagnetisierungsmagneten. Eine Aussparung 31, die an eine äußere Abmessung eines Magnetsensors im Gehäuse angepasst ist, ist durch eine Nut 31 gebildet. Ein Magnetsensor im Gehäuse kann in die Nut 31 eingesetzt sein. Eine Breite w der Nut 31 ist an das Gehäuse des Magnetsensors angepasst, um das Gehäuse an der Stelle zu halten. Konventioneller Weise musste eine separate Halterung für den Zusammenbau eines Sensormoduls mit einem rückwärtig vormagnetisierten Magnetsensor vorgesehen sein. Mit einer Aussparung, z.B. einer Nut, die in einem Körper bereitgestellt ist, der das Vormagnetisierungsfeld erzeugt, ist es möglich, auf eine separate Halterung zu verzichten.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Körpers 22, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst, wobei der Körper 22 ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitstellt. Der Körper 22 ist geformt, um eine Aussparung oder Nut 32 bereitzustellen, die für einen eingebauten Magnetsensor 50 oder einen Magnetsensor 50 im Gehäuse ausgelegt oder an einen eingebauten Magnetsensor 50 oder einen Magnetsensor 50 im Gehäuse angepasst ist. Der Magnetsensor 50 im Gehäuse ist in 6 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Nut 32 besitzt eine Bodenfläche 40. Eine erste Oberfläche des Körpers 22, die die Nut 32 darstellt oder definiert, ist durch einen ersten Bereich 41 und einen zweiten Bereich 42 ausgebildet. Der erste Bereich 41 ist einer Bodenfläche 40 benachbart, wobei der zweite Bereich 42 dem ersten Bereich 41 benachbart ist. Der erste Bereich 41 und der zweite Bereich 42 bilden zusammen eine im Wesentlichen konvexe oder vorstehende Grenze zur Nut 32. Eine zweite Oberfläche des Körpers 22, die die Nut 32 darstellt oder definiert, ist durch einen dritten Bereich 43 und einen vierten Bereich 44 gebildet. Der dritte Bereich 43 ist der Bodenfläche 40 benachbart, wobei der vierte Bereich 44 dem dritten Bereich 43 benachbart ist. Der dritte Bereich 43 und der vierte Bereich 44 bilden zusammen eine im Wesentlichen konvexe Grenze zur Nut 32. In einem orthogonalen Koordinatensystem, wie es in 5 angegeben ist, stellen die erste und die zweite Oberfläche die Nut 32 in der x-Richtung dar oder definieren die erste und die zweite Oberfläche die Nut 32 in der x-Richtung. Die Nut 32 erstreckt sich entlang der y-Richtung. Im Allgemeinen kann der Magnetsensor 50 im Gehäuse mehr als n (äußere) Oberflächen besitzen, die die x-z-Ebene schneiden, wobei n irgendeine ganze Zahl größer als 2 ist.
Der Magnetsensor 50 im Gehäuse umfasst eine erste Gehäuseoberfläche 51 und eine zweite Gehäuseoberfläche 52. Der erste Bereich 41 und der zweite Bereich 42 des Körpers 22 sind für die erste und die zweite Gehäuseoberfläche 51 und 52 ausgelegt oder an die erste und die zweite Gehäuseoberfläche 51 und 52 angepasst. Die zwei Oberflächen 51 und 52 bzw. die zwei Bereiche 41 und 42 schließen den gleichen Winkel miteinander ein, wobei sie etwa die gleiche Breite besitzen. Der Magnetsensor 50 im Gehäuse umfasst ferner eine dritte Gehäuseoberfläche 53, eine vierte Gehäuseoberfläche 54, eine fünfte Gehäuseoberfläche 55 und eine sechste Gehäuseoberfläche 56. Der dritte Bereich 43 und der vierte Bereich 44 des Körpers 22 sind an die vierte und die fünfte Gehäuseoberfläche 54 und 55 angepasst oder angeglichen. Die zwei Oberflächen 54 und 55 bzw. die zwei Bereiche 43 und 44 schließen den gleichen Winkel miteinander ein, wobei sie etwa die gleiche Breite besitzen. Sie sind aneinander angepasst oder angeglichen. Die Bodenfläche 40 des Körpers 22 ist an die sechste Gehäuseoberfläche 56 des Magnetsensors 50 im Gehäuse angepasst, d.h., sie besitzen etwa die gleiche Breite. Mit anderen Worten, ein Querschnitt der Nut 32 in der x-z-Ebene ist der gleiche wie ein Querschnitt des Magnetsensors 50 im Gehäuse in der x-z-Ebene. Der Magnetsensor 50 im Gehäuse umfasst ferner eine siebente Oberfläche 57 und eine achte Oberfläche 58. Die äußeren Kontaktelemente 61, 62, 63 und 64, die den elektrischen Kontakt zu dem eingekapselten Magnetsensor und/oder zu den eingekapselten Halbleiterchips bereitstellen, gehen durch die achte Gehäuseoberfläche 58 hindurch. In der Ausführungsform sind vier äußere Kontaktelemente 61, 62, 63 und 64 gezeigt. Es ist jedoch irgendeine Anzahl äußerer Kontaktelemente in Abhängigkeit von der Art des eingekapselten Magnetsensors möglich.
7 zeigt ein Sensormodul 70, das den Magnetsensor 50 im Gehäuse, wie er in 6 gezeigt ist, und den Körper 22, wie er in 5 gezeigt ist, umfasst. Der Magnetsensor 50 im Gehäuse ist entlang der y-Richtung in die Nut 32 eingesetzt, z.B. geschoben oder gedrückt. In der x-Richtung ist der Sensor 50 zwischen der ersten Oberfläche 41, 42 und der zweiten Oberfläche 43, 44 gehalten. In der z-Richtung ist der Sensor durch die Bodenfläche 40 und durch den zweiten Bereich 42 und den vierten Bereich 44 aufgrund der konvexen Form der ersten und der zweiten Oberfläche gehalten. Nur in der y-Richtung kann eine weitere Halterung erforderlich sein. Die äußeren Kontaktelemente 61, 62, 63 und 64 stehen aus dem Körper 22 hervor, wobei mit ihnen durch herkömmliche Verfahren ein Kontakt hergestellt werden kann.
Obwohl der Körper 22 als ein im Wesentlichen rechteckiges Parallelepiped dargestellt ist, ist dies nicht als einschränkend zu verstehen. Es ist außerdem jede äußere Form des Körpers 22 möglich, die geeignet ist, um das gewünschte Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitzustellen.
8 zeigt ein weiteres nicht erfindungsgemäßes Sensormodul. Ein Körper 23, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst, stellt ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereit. Der Körper 23 ist ein Vormagnetisierungsmagnet oder ein Vormagnetisierungs-Feldgenerator. Der Körper 23 umfasst eine Nut 32, die wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ausgebildet ist. Der Körper 23 unterscheidet sich von dem Körper 22 wenigstens insofern, als sich die Nut 32 nicht von einem Ende des Körpers 23 zum anderen erstreckt, sondern an einem Ende in der y-Richtung geschlossen ist. Der Magnetsensor 50 im Gehäuse, der in die Nut 32 eingesetzt ist, kann mit der siebenten Gehäuseoberfläche 57, die der achten Gehäuseoberfläche 58 gegenüberliegt, durch die die äußeren Kontaktelemente 61, 62, 63 und 64 hindurch gehen können, an den Körper 23 anstoßen. Der Sensor 50 kann mit sechs Gehäuseoberflächen 51, 52, 54, 55, 56 und 57 an den Körper 23 anstoßen, wobei er fester gehalten ist.
Im Folgenden werden weitere Beispiele und Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 9 bis 18 beschrieben, die alle Querschnitte verschiedener Körper zeigen, die ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfassen, um ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitzustellen. Alle Körper stellen eine Halterung für einen Magnetsensor im Gehäuse bereit, wobei ein Querschnitt des Gehäuses, an das die Körper angepasst sind, beispielhaft im Wesentlichen achteckig (oder allgemeiner polygonal mit mehr als n Oberflächen, die die x-z-Ebene schneiden, wobei n irgendeine ganze Zahl größer als 6 ist) ist. Folglich unterscheidet sich das Gehäuse nach den 9 bis 18 von dem in 6 gezeigten Gehäuse durch die Anzahl der (äußeren) Gehäuseoberflächen. Die Erfindung ist nicht auf die in den beschriebenen Ausführungsformen gezeigten Gehäuseformen eingeschränkt. Die Körperform, d.h. die Form des Vormagnetisierungsmagneten, kann an irgendeine Form des Gehäuses angepasst sein. Es reicht aus, die äußeren Abmessungen eines eingebauten Magnetsensors zu ermitteln und den Vormagnetisierungsmagneten herzustellen, der auf eine Art geformt ist, um eine Halterung für den Magnetsensor im Gehäuse oder den eingebauten Magnetsensor bereitzustellen.
9 zeigt einen Querschnitt eines Körpers 90. Der Körper 90 umfasst eine Nut 33. Die Nut 33 kann durch den ganzen Körper 90 auf die gleiche Art, wie sie in 5 gezeigt ist, hindurchgehen. Die Nut 33 kann z.B. an einem Ende geschlossen sein, wie in 8 gezeigt ist.
10 zeigt einen Querschnitt eines nicht erfindungsgemäßen Körpers 91. Der Körper 91 umfasst eine Nut 34. Die Nut 34 kann durch den ganzen Körper 91 auf die gleiche Art, wie sie in 5 gezeigt ist, hindurchgehen. Die Nut 34 kann z.B. an einem Ende geschlossen sein, wie in 8 gezeigt ist. Die Nut 34 ist in der z-Richtung auf zwei Seiten geschlossen. Die Nut 34 stellt einen Hohlraum bereit, der wenigstens in der z- und in der x-Richtung auf beiden Seiten geschlossen ist und in der y-Richtung zu einer oder zu zwei Seiten offen ist.
11 zeigt eine weiteres Beispiel in einer Querschnittsansicht. Ein Körper 92 umfasst eine Nut 35, die eine Halterung für einen Magnetsensor im Gehäuse bereitstellt, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen gezeigt ist. Der Körper 92 umfasst ferner einen Hohlraum 41. Der Hohlraum 41 ist konfiguriert, um das durch den Körper 92 erzeugte Magnetfeld zu formen. Der Hohlraum 41 öffnet sich in die Nut 35.
Es ist aus dem Querschnitt in 11 ersichtlich, dass der Hohlraum 41 einen Boden besitzt, der sich in einer ersten Approximation parallel zu einem Boden der Nut 35 erstreckt und folglich etwa zu einer Gehäuseoberfläche eines eingesetzten Magnetsensors im Gehäuse parallel ist. Eine seitliche Breite des Hohlraums 41 in der Richtung der x-Achse nimmt bei der Bewegung in einer vertikalen Richtung, d.h. entlang der z-Achse, weg von dem Hohlraumboden zur der Nut 35 zu. Eine seitliche Breite des Hohlraums 41 in der Richtung der y-Achse, die zur Zeichenebene in 11 senkrecht ist, kann auf die gleiche Art wie die seitliche Breite in der Richtung der x-Achse bei der Bewegung in einer vertikalen Richtung, d.h. entlang der z-Achse, weg von dem Hohlraumboden zu der Nut 35 zunehmen. Der Hohlraum 41 besitzt dann die Form eines Pyramiden- oder Kegelstumpfes. Der Hohlraum 41 kann außerdem als eine Nut ausgebildet sein, die sich parallel zur Nut 35 entlang der y-Achse erstreckt. Der als eine Nut ausgebildete Hohlraum 41 kann an beiden Enden in der Richtung der y-Achse geschlossen sein, kürzer als der Magnetsensor im Gehäuse sein, länger als der Magnetsensor im Gehäuse sein oder die gleiche Länge wie der Magnetsensor im Gehäuse besitzen.
Das Bereitstellen des Hohlraums 41 im Körper 92 erlaubt eine unabhängige zweidimensionale Formung des durch den Körper 92 erzeugten Magnetfelds. Folglich wird z.B. ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld mit verringerten oder verschwindenden seitlichen Feldkomponenten in der x- und der y-Richtung bereitgestellt. Der Hohlraum 41 stellt eine Formung des Vormagnetisierungs-Magnetfelds bereit, so dass am Ort des eingesetzten Magnetsensors im Gehäuse die seitlichen Komponenten des Magnetfelds wenigstens in der x-Richtung und in der y-Richtung null oder fast auf null verringert sind. Insbesondere können die x-Komponenten und die y-Komponenten durch die Form des Hohlraums 41 unabhängig voneinander geformt werden. Die durch die Nut 35 bereitgestellte Halterung kann auf eine Art an den Hohlraum 41 angepasst sein, um den Magnetsensor im Gehäuse in einer Position relativ zu dem Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu halten, die für das Funktionieren des Sensors am besten ist. Der Magnetsensor im Gehäuse kann z.B. ähnlich zu der in 8 gezeigten Ausführungsform in der y-Richtung an den Körper 92 anstoßen.
In 12 ist ein weiteres Beispiel gezeigt. Eine Querschnittsansicht eines Körpers 93 zeigt eine Nut 36, die in der Form an einen Magnetsensor im Gehäuse, der in die Nut 36 einsetzbar ist, angepasst ist. Der Körper 93 umfasst ferner einen Hohlraum 42, der dafür ausgelegt ist, das Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu formen. Der Hohlraum 42 unterscheidet sich von dem Hohlraum 41 in der vorhergehenden Ausführungsform insofern, als es keinen flachen Boden gibt. Der Hohlraum 42 kann die Form einer Pyramide besitzen oder sich ähnlich zum Hohlraum 41 entlang einer y-Achse erstrecken. Der Körper 93 ist durch die zwei äußeren Oberflächen 101 und 102 dargestellt, die nicht zueinander parallel sind. Die Form des Körpers, der das Vormagnetisierungs-Magnetfeld erzeugt, wie sie in allen Ausführungsformen gezeigt ist, ist lediglich beispielhaft.
Die beschriebenen Formen der Hohlräume 41 und 42 sind nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen. Sie besitzen alle die Fähigkeit, das Vormagnetisierungs-Magnetfeld für den Magnetsensor zu formen, der in die durch die angepasste Nut ausgebildete Halterung einzusetzen ist.
13 veranschaulicht ein weiteres Beispiel. Der Körper 92, die Nut 35 und der Hohlraum 41 können jenen entsprechen, die unter Bezugnahme auf 11 erklärt worden sind. Der Hohlraum 41 kann jedoch keine mit der Umgebungsluft gefüllte Öffnung darstellen, sondern der Hohlraum 41 kann mit einem Flusssteuerungs-Material gefüllt sein. Das Flusssteuerungs-Material kann ein weichmagnetisches Material sein. Der Körper 92 gemäß dieser Ausführungsform kann ein zusammengesetzter Körper sein, der ein hartmagnetisches Material und in dem Hohlraum 41 ein weichmagnetisches Material umfasst. Die Form des Hohlraums 41 und die Eigenschaften des weichmagnetischen Materials definieren zusammen einen Formungseinfluss auf das Vormagnetisierungs-Magnetfeld. Ein zusammengesetzter Körper kann außerdem hart- und weichmagnetisches Material in anderen Anordnungen umfassen, die das Vormagnetisierungs-Magnetfeld formen.
14 veranschaulicht ein weiteres Beispiel. Der Körper 93, die Nut 36 und der Hohlraum 42 können jenen entsprechen, die unter Bezugnahme auf 12 erklärt worden sind. Was das in 13 gezeigte Beispiel betrifft, kann der Hohlraum 42 mit einem Flusssteuerungs-Material gefüllt sein. Das Flusssteuerungs-Material kann ein weichmagnetisches Material sein. Der Körper 93 gemäß dieser Ausführungsform kann ein zusammengesetzter Körper sein, der ein hartmagnetisches Material und in dem Hohlraum 41 ein weichmagnetisches Material umfasst. Die Form des Hohlraums 41 und die Eigenschaften des weichmagnetischen Materials definieren zusammen einen Formungseinfluss auf das Vormagnetisierungs-Magnetfeld.
15 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform, die zwei Vormagnetisierungs-Magnetteile 193 und 293 mit den Montageflächen A und B umfasst. Wenn die Teile 193 und 293 zusammengesetzt sind, d.h., wenn die Montagefläche A an der Montagefläche B anliegt, ist ein Vormagnetisierungsmagnet, der dem in 12 gezeigten Körper 93 ähnelt, ausgebildet. Der Vormagnetisierungs-Magnetteil 193 umfasst einen Hohlraum 142, während der Vormagnetisierungs-Magnetteil 293 einen Hohlraum 242 umfasst, die zusammen einen Hohlraum bilden, wenn die zwei Teile zusammengebaut sind. Die Hohlräume 142 und 242 können mit einem weichmagnetischen Material gefüllt sein, wie für die in 14 gezeigte Ausführungsform erklärt worden ist. Der Vormagnetisierungs-Magnetteil 193 umfasst eine Nut 136, die in einer y-Richtung durch einen vorstehenden Teil 110 des Teils 193 teilweise verschlossen ist. Der Vormagnetisierungs-Magnetteil 293 umfasst eine Nut 236, die in einer y-Richtung durch einen vorstehenden Teil 210 des Teils 293 teilweise verschlossen ist. Die Nuten 136 und 236 bilden zusammen eine Nut, die eine Halterung für einen Magnetsensor im Gehäuse bereitstellt, wenn die zwei Teile 193 und 293 zusammengesetzt sind. Die Nuten 136 und 236 können zu der anderen Seite in der y-Richtung offen sein oder sie können vollständig geschlossen sein. Die Montageflächen A und B können ausgebildet sein, um eine Führung für das Zusammenbauen und für das Halten bereitzustellen.
Es kann ein Vorteil eines durch zwei Körperteile zusammengebauten Körpers sein, dass die Nut, die eine Halterung für einen Magnetsensor im Gehäuse bereitstellt, in allen Richtungen geschlossen sein kann, mit Ausnahme, dass ein Durchgang oder eine Passage für die elektrischen Kontakte des Sensors gelassen ist. Ein derartiger Durchgang ist in der in 15 gezeigten Ausführungsform durch die Öffnungen 115 und 215 bereitgestellt, die durch die vorstehenden Teile 110 und 210 umgeben sind. Der Magnetsensor im Gehäuse kann vor dem Zusammenbauen der zwei Teile eingesetzt werden. Die Nuten 136 und 236 sind erfindungsgemäß auf eine derartige Art an das Gehäuse des Magnetsensors im Gehäuse angepasst, dass der Sensor im Gehäuse auf eine formschlüssige Art an der Stelle gehalten ist. Während Ausführungsformen mit zwei Magnetteilen gezeigt sind, sind Ausführungsformen mit mehr als zwei Magnetteilen außerdem möglich.
16 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei Magnetteilen 191 und 291 mit den Montageflächen A und B. Wenn die Teile 191 und 291 zusammengesetzt sind, d.h., wenn die Montagefläche A an der Montagefläche B anliegt, ist ein dem in 11 gezeigten Körper 91 ähnelnder Vormagnetisierungsmagnet ausgebildet. Der Vormagnetisierungs-Magnetteil 191 umfasst eine Nut 134, die in der y-Richtung durch einen Teil 120 des Magnetteils 191 verschlossen sein kann. Der Vormagnetisierungs-Magnetteil 291 umfasst eine Nut 234, die in der y-Richtung durch einen Teil 220 des Magnetteils 291 verschlossen sein kann. Die Nuten 134 und 234 bilden zusammen eine Nut, die eine formschlüssige Halterung für einen Magnetsensor im Gehäuse bereitstellt, wenn die zwei Teile 191 und 291 zusammengebaut sind. Wie oben erklärt worden ist, können die Magnetteile 191 und 192 eine Öffnung für die elektrischen Kontakte des Magnetsensors im Gehäuse, der durch den Vormagnetisierungsmagneten zu halten ist, bereitstellen.
17 und 18 zeigen weitere Beispiele, die zwei Magnetteile umfassen, die zusammengebaut werden, indem eine Montagefläche A des ersten Magnetteils an eine Montagefläche B des anderen Magnetteils angelegt wird. Die Ausführungsform nach 17 entspricht der in 9 gezeigten Ausführungsform, während die Ausführungsform nach 18 der in 11 gezeigten Ausführungsform entspricht (wobei die Bezugszeichen modifiziert sind, damit sie einander entsprechen). In der Ausführungsform gemäß 18 umfasst nur der Magnetteil 192 einen ein Vormagnetisierungsfeld formenden Hohlraum 141. Der Hohlraum 141 ist nicht in zwei Hohlräume unterteilt, wie es der Hohlraum 142, 242 in 15 ist. In beiden Ausführungsformen kann der Hohlraum 142, 242 oder der Hohlraum 141 mit einem weichmagnetischen Material gefüllt sein.
In einer Ausführungsform mit zwei Magnetteilen kann das Halten des Magnetsensors im Gehäuse an dem Vormagnetisierungsmagneten erreicht werden, indem die zwei Magnetteile aneinander befestigt werden. Die zwei Magnetteile können aneinander befestigt werden, indem die zusammengesetzten Teile in einen Vormagnetisierungsmagneten oder ein Sensormodul-Gehäuse eingesetzt werden. Das Halten kann ferner durch irgendein mechanisches Halten oder durch Kleben erreicht werden. Andere Verfahren des Haltens sind außerdem möglich.
19 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls veranschaulicht. Im Schritt I wird ein eingebauter Magnetsensor bereitgestellt. Der Sensor kann so gewählt werden, dass er für die bezweckte Anwendung am besten geeignet ist.
Im Schritt II wird ein Vormagnetisierungsmagnet bereitgestellt. Der Vormagnetisierungsmagnet ist geformt, um eine Halterung für das Gehäuse des Sensors bereitzustellen. Die Abmessungen des eingebauten bzw. gehäusten Magnetsensors können gemessen werden oder es können die Abmessungen, wie sie in den Datenblättern angegeben sind, verwendet werden, um eine geeignete Form des Vormagnetisierungsmagneten für das Halten des Magnetsensors im Gehäuse zu ermitteln. Der Vormagnetisierungsmagnet kann außerdem geformt sein, um das Vormagnetisierungs-Magnetfeld wenigstens in der Position, in der der Magnetsensor durch den geformten Vormagnetisierungsmagneten an der Stelle gehalten ist, zu formen.
Im Schritt III wird der Magnetsensor im Gehäuse in die durch den Vormagnetisierungsmagneten bereitgestellte Halterung eingesetzt. Ist der Vormagnetisierungsmagnet erfindungsgemäß ein zweiteiliger Vormagnetisierungsmagnet, umfasst das Einsetzen des Magnetsensors das Zusammenbauen der zwei Magnetteile.
Im Schritt IV wird der eingesetzte eingebaute (d.h. gehäuste) Magnetsensor in der Halterung befestigt. Da der Sensor durch den Vormagnetisierungsmagneten bereits an der Stelle gehalten ist, können keine zusätzlichen Anforderungen an den Haltemechanismus erforderlich sein. Das Befestigen des Sensors in der Halterung kann erreicht werden, indem lediglich die zwei Magnetteile aneinander befestigt werden.
In einem optionalen Schritt V wird das Sensormodul, d.h. der Vormagnetisierungsmagnet mit dem eingesetzten Sensor, in ein Sensormodul-Gehäuse eingebaut. Der Schritt V kann mit dem Schritt IV kombiniert werden, wenn das Befestigen des eingebauten Magnetsensors in dem Vormagnetisierungsmagneten durch das Einsetzen des Sensormoduls in ein Sensormodul-Gehäuse ausgeführt wird.
20 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls veranschaulicht. Für das Herstellen eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der dafür ausgelegt ist, um ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor zu erzeugen, wird im Schritt A ein Pulver von Magnetpartikeln bereitgestellt. In einem nächsten Schritt B wird das Pulver in einen Körper, der geformt ist, um eine Halterung für ein Gehäuse eines Magnetsensors bereitzustellen, geformt oder gepresst.
Die Verfahren zum Bilden eines Magneten mit einer gewünschten Form aus dem Pulver oder Granulat von Magnetpartikeln enthalten z.B. Sintern, Gießen und Spritzgießen, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Das Sintern umfasst das Erwärmen des Pulvers auf eine Temperatur unter dem Schmelzpunkt und das Pressen des Pulvers in eine Form. Das Gießen umfasst das Erwärmen des Pulvers auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt und das Gießen der Flüssigkeit in eine Form. Das Spritzgießen umfasst die Verwendung eines Harzes oder eines Verbundwerkstoffes aus verschiedenen Arten von Harzen oder Kunststoffmaterialien mit dem Pulver von Magnetpartikeln und das Einspritzen der Mischung in eine Form. Das bevorzugte Verfahren hängt von der Form des herzustellenden Vormagnetisierungsmagneten und dem verwendeten magnetischen Material ab und hängt davon ab, ob ein zusammengesetzter Körper oder ein homogener Körper gewünscht wird. In einer Ausführungsform kann z.B. ein Körper aus einem ersten magnetischen Material gebildet werden, der einen Hohlraum umfasst, wobei der Hohlraum danach mit einem zweiten magnetisierbaren Material gefüllt werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann der Körper hergestellt werden, indem verschiedene Schichten übereinander abgeschieden werden, um eine geschichtete Struktur zu halten.
Während außerdem ein spezielles Merkmal oder ein spezieller Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung oder eines Beispiels bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten aus den anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es gewünscht und für irgendeine gegebene oder spezielle Anwendung vorteilhaft sein kann. Außerdem ist in dem Ausmaß, in dem die Begriffe „enthalten“, „besitzen“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, vorgesehen, dass derartige Begriffe auf eine Art inklusiv sind, die zu dem Begriff „umfassen“ ähnlich ist. Es wird außerdem erwähnt, dass die hier dargestellten Merkmale und/oder Elemente mit speziellen Abmessungen relativ zueinander zu Darstellungszwecken veranschaulicht sind und dass die tatsächlichen Abmessungen beträchtlich von jenen abweichen können, die hier veranschaulicht sind.
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, wird durch die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet erkannt, dass verschiedene alternative und/oder äquivalente Implementierungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzt werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Unter besonderer Beachtung der durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) ausgeführten verschiedenen Funktionen sind die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um derartige Komponenten zu beschreiben, vorgesehen, dass sie irgendeiner anderen Komponente oder irgendeiner anderen Struktur, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. die funktional äquivalent ist), entsprechen, wenn es nicht anders angegeben ist, selbst wenn sie zu der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hier veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt, nicht strukturell äquivalent ist.

Claims

Vorrichtung, die umfasst: einen Vormagnetisierungs-Feldgenerator, der ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor (6) bereitstellt, wobei der Vormagnetisierungs-Feldgenerator aufweist: einen Körper, der ein magnetisches oder ein magnetisierbares Material umfasst; den Magnetsensor (6); ein Gehäuse (7), in dem der Magnetsensor aufgenommen ist; wobei der Körper einen ersten Vormagnetisierungs-Magnetteil (191, 193) und einen zweiten Vormagnetisierungs-Magnetteil (291,293) umfasst, und der erste Vormagnetisierungs-Magnetteil (191,193) eine erste Nut (134, 136) aufweist und der zweite Vormagnetisierungs-Magnetteil (291,293) eine zweite Nut (234,236) aufweist, wobei die erste Nut (134, 136) und die zweite Nut (234, 236) im zusammengebauten Körper eine Nut bilden, die eine Halterung für das Gehäuse bereitstellt, in der das Gehäuse auf eine formschlüssige Art in alle Richtungen gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Körper eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche besitzt, die die Nut in der ersten Richtung darstellen, wobei die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche eine im Wesentlichen konvexe Form besitzen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper einen Hohlraum (142,242) umfasst, wobei der Hohlraum dazu konfiguriert ist, das Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu formen.
Vorrichtung, die umfasst: einen Vormagnetisierungsmagneten, der ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor (6) bereitstellt, wobei der Vormagnetisierungsmagnet so geformt ist, dass er eine in alle Richtungen formschlüssige Halterung für den gehäusten Magnetsensor (6) bereitstellt, wobei der Vormagnetisierungsmagnet mehrere Magnetteile (193,293;191,291) umfasst und die Halterung durch das Zusammenbauen der Magnetteile ausgebildet ist, wobei der Vormagnetisierungsmagnet wenigstens einen ersten Vormagnetisierungs-Magnetteil (191;193) und einen zweiten Vormagnetisierungs-Magnetteil (291;293) umfasst, und der erste Vormagnetisierungs-Magnetteil (191; 193) eine erste Nut (134; 136) aufweist und der zweite Vormagnetisierungs-Magnetteil (291;293) eine zweite Nut (234;236) aufweist, wobei die erste Nut (134;136) und die zweite Nut (234;236) zusammengebaut eine Nut bilden, die die Halterung des Magnetsensors (6) bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Vormagnetisierungsmagnet ferner geformt ist, um das Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu formen.
Sensormodul, das umfasst: einen Magnetsensor (6) zum Erfassen eines Magnetfeldes; ein Gehäuse (7), in dem der Magnetsensor eingekapselt ist; und einen Vormagnetisierungsmagneten, der ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für den Magnetsensor (6) bereitstellt; wobei der Vormagnetisierungsmagnet mehrere Magnetteile (193,293;191,291) umfasst und eine Halterung für das Gehäuse (7) des Magnetsensors (6) durch das Zusammenbauen der Magnetteile ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (7) innerhalb der Halterung angeordnet und in alle Richtungen formschlüssig gehalten ist, wobei jedes der Magnetteile (193, 293; 191, 291) eine Nut aufweist, die ausgebildet ist das Gehäuse zu halten.
Sensormodul nach Anspruch 6, das ferner einen das Vormagnetisierungs-Magnetfeld formenden Hohlraum (142,242) in dem Vormagnetisierungsmagneten umfasst.
Sensormodul nach Anspruch 7, wobei der das Vormagnetisierungs-Magnetfeld formende Hohlraum (142,242) eine Fluss-Steuereinrichtung umfasst.
Sensormodul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, das ferner einen Haltemechanismus umfasst, um den Magnetsensor (6) in der Halterung zu befestigen.
Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Magnetsensors (6), der in einem Gehäuse (7) eingekapselt ist; Bereitstellen eines Vormagnetisierungsmagneten, der mehrere Magnetteile (193,293;191,291) umfasst, die jeweils eine Nut aufweisen, die so geformt sind, dass sie eine Halterung für das Gehäuse (7) des Magnetsensors bereitstellen; und Einsetzen des Gehäuses (7) in ein erstes der mehreren Magnetteile und Zusammenbauen der Magnetteile, so dass eine Halterung für das Gehäuse des Magnetsensors ausgebildet ist, die das Gehäuse (7) in alle Richtungen formschlüssig hält.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Befestigen des Gehäuses (7) in der Halterung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, das ferner das Einbauen des Sensormoduls in ein Sensormodul-Gehäuse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Ermitteln der äußeren Abmessungen des Gehäuses; und Herstellen des Vormagnetisierungsmagneten, der dazu konfiguriert ist, ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld bereitzustellen, das an den Magnetsensor angepasst ist, und der geformt ist, um das Gehäuse (7) in dem Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu halten.
Verfahren zum Herstellen eines Vormagnetisierungs-Feldgenerators, der ein Vormagnetisierungs-Magnetfeld für einen Magnetsensor (6) bereitstellt, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Pulvers von Magnetpartikeln; und Formen oder Pressen des Pulvers in einen Körper, der geformt ist, um eine Halterung für ein Gehäuse (7) des Magnetsensors (6) bereitzustellen, wobei das Formen oder das Pressen das Bilden von zwei Teilen (193,293;191,291) des Körpers umfasst, die jeweils eine Nut aufweisen, die so geformt sind, dass sie eine Halterung für das Gehäuse (7) des Magnetsensors (6) bereitstellen; wobei das Verfahren ferner das Zusammenbauen der zwei Teile umfasst, um die Halterung für das Gehäuse bereitzustellen, wobei die Halterung das Gehäuse (7) in alle Richtungen formschlüssig hält.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Formen oder das Pressen das Formen oder das Pressen des Pulvers in den Körper umfasst, der ferner geformt ist, um einen Hohlraum (142,242) zu bilden, um das Vormagnetisierungs-Magnetfeld zu formen.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Füllen des Hohlraums (142,242) mit einem magnetisch weichen Material umfasst, um eine Fluss-Steuereinrichtung zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Körper in einer geschichteten Struktur gebildet wird.