DE102014208655A1

DE102014208655A1 - Sensor arrangement for the contactless detection of angles of rotation on a rotating component

Info

Publication number: DE102014208655A1
Application number: DE102014208655.8A
Authority: DE
Inventors: Aaron Troost; Ralf Ameling; Oliver Krayl; Remigius Has
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1B) zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil, wobei das rotierende Bauteil mit einem Messwertgeber (20B) gekoppelt ist, welcher in Verbindung mit einem Messwertaufnehmer (40B) mindestens eine Information zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils erzeugt. Erfindungsgemäß weist der Messwertgeber (20B) und/oder der Messwertaufnehmer (40B) zusätzliche Teststrukturen (24, 24B, 50, 52, 54) auf, welche auswertbare Informationen zur Ermittlung von Fertigungstoleranzen der Sensoranordnung (1B) erzeugen.The invention relates to a sensor arrangement (1B) for the contactless detection of angles of rotation on a rotating component, wherein the rotating component is coupled to a transducer (20B) which in conjunction with a transducer (40B) at least one information for determining the current rotation angle of the rotating Part produced. According to the invention, the transmitter (20B) and / or the transducer (40B) additional test structures (24, 24B, 50, 52, 54), which generate evaluable information to determine manufacturing tolerances of the sensor assembly (1B).

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention is based on a sensor arrangement for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component according to the preamble of the independent patent claim 1.

Bei bekannten Lenkwinkelsensoren wird ein Zählrad zur Bestimmung der Anzahl der Umdrehungen des Lenkrades berührungslos mittels Magnetfeldsensoren abgetastet. Ein derartiges System hat den Nachteil, dass bei ausgeschalteter Zündung ein Ruhestrom bereitgestellt werden muss, um ein Verdrehen des Lenkrades bei ausgeschalteter Zündung erkennen zu können. Bei dauerhafter Nichtbenutzung des Fahrzeuges führt dies zu einer unerwünschten Entleerung der Fahrzeugbatterie. Wird ein solcher Ruhestrom nicht bereitgestellt, kann der Lenkwinkel nicht mehr eindeutig bestimmt werden, wenn ein Verdrehen des Lenkrades bei ausgeschalteter Zündung oder abgeklemmter Batterie erfolgt.In known steering angle sensors, a counting wheel for determining the number of revolutions of the steering wheel is scanned without contact by means of magnetic field sensors. Such a system has the disadvantage that when the ignition is switched off, a quiescent current must be provided in order to be able to detect a rotation of the steering wheel when the ignition is switched off. With permanent non-use of the vehicle, this leads to an undesirable emptying of the vehicle battery. If such a quiescent current is not provided, the steering angle can no longer be clearly determined if the steering wheel is turned when the ignition is switched off or the battery is disconnected.

Eine Verbesserung bieten neue Lenkradwinkelmessungen mit zwei Winkelsensoren, die nach einem modifizierten Noniusprinzip arbeiten und den Nachteil der Ruhestrombereitstellung nicht mehr besitzen. Aus Kostengründen sind jedoch alternative Varianten von hohem Interesse.An improvement offer new steering wheel angle measurements with two angle sensors, which operate on a modified vernier principle and no longer have the disadvantage of quiescent supply. For cost reasons, however, alternative variants are of great interest.

So offenbart die DE 195 06 938 A1 beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Winkelmessung bei einem drehbaren Körper. Dabei wirkt der drehbare Körper umfangseitig mit wenigstens zwei weiteren drehbaren Körpern zusammen. Die weiteren drehbaren Körper sind beispielsweise als Zahnräder ausgeführt, deren Winkelposition mit Hilfe von zwei Sensoren ermittelt wird. Aus den so ermittelten Winkelpositionen der beiden zusätzlichen drehbaren Körper kann dann die Winkellage des drehbaren Körpers bestimmt werden. Damit eindeutige Aussagen möglich sind, ist es erforderlich, dass alle drei drehbaren Körper bzw. Zahnräder jeweils eine bestimmte Zähnezahl bzw. Übersetzung aufweisen. Das Verfahren und die Vorrichtung können beispielsweise zur Ermittlung des Lenkwinkels eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das beschriebene Messprinzip lässt sich auf beliebige Winkelsensortypen wie beispielsweise optische, magnetische, kapazitive, induktive oder resistive Sensoren anwenden. Hierbei wirken die weiteren drehbaren Körper als Messwertgeber und die korrespondierenden Sensoren als Messwertaufnehmer.So revealed the DE 195 06 938 A1 For example, a method and apparatus for non-contact angle measurement in a rotatable body. In this case, the rotatable body cooperates circumferentially with at least two further rotatable bodies. The other rotatable bodies are designed, for example, as toothed wheels whose angular position is determined by means of two sensors. From the thus determined angular positions of the two additional rotatable body, the angular position of the rotatable body can then be determined. For clear statements to be possible, it is necessary for all three rotatable bodies or gears to each have a specific number of teeth or gear ratios. The method and the device can be used, for example, to determine the steering angle of a motor vehicle. The measuring principle described can be applied to any type of angle sensor, such as optical, magnetic, capacitive, inductive or resistive sensors. In this case, the further rotatable bodies act as transducers and the corresponding sensors act as transducers.

Aus der DE 10 2012 202 639 A1 ist eine Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug bekannt. Das rotierende Bauteil ist an seinem Umfang mit einem Messwertgeber gekoppelt, welcher in Verbindung mit mindestens einem Sensor ein den Drehwinkel des rotierenden Bauteils repräsentierendes Signal erzeugt. Hierbei ist der Messwertgeber als Bewegungswandler ausgeführt, welcher die Rotation des rotierenden Bauteils in eine Translation des Messwertgebers umwandelt, wobei der mindestens eine Sensor den zurückgelegten Weg des Messwertgebers ermittelt, welcher den Drehwinkel des rotierenden Bauteils repräsentiert.From the DE 10 2012 202 639 A1 a sensor arrangement for contactless detection of angles of rotation on a rotating component in a vehicle is known. The rotating component is coupled at its circumference to a transmitter which, in conjunction with at least one sensor, generates a signal representing the angle of rotation of the rotating component. Here, the transmitter is designed as a motion converter, which converts the rotation of the rotating component in a translation of the transmitter, wherein the at least one sensor determines the distance traveled by the transmitter, which represents the rotation angle of the rotating component.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sich Fertigungstoleranzen der Sensoranordnung mit Hilfe von Teststrukturen einfach und schnell ermitteln und kompensieren lassen. Die ermittelten aktuellen Fertigungstoleranzen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung können in vorteilhafter Weise zur Korrektur des erfassten Drehwinkels verwendet werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung sehr robust gegenüber diesen Fertigungstoleranzen ausgelegt werden. Zudem können die von den Teststrukturen erzeugten Informationen in vorteilhafter Weise zur Bestimmung und Aufschlüsselung von verschiedenen Arten von Fertigungstoleranzen verwendet werden, so dass eine individuelle Kompensation ermöglich wird.The sensor arrangement according to the invention for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component having the features of independent claim 1 has the advantage that manufacturing tolerances of the sensor arrangement can be easily and quickly determined and compensated with the aid of test structures. The determined current manufacturing tolerances of the sensor arrangement according to the invention can be used in an advantageous manner for the correction of the detected rotation angle. As a result, the sensor arrangement according to the invention can be designed very robustly with respect to these manufacturing tolerances. In addition, the information generated by the test structures can be used advantageously for determining and breaking down various types of manufacturing tolerances, so that individual compensation is possible.

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil können in einem Fahrzeug beispielsweise als Lenkwinkelsensor, Pedalwegsensor und/oder Nockenwellensensor eingesetzt werden. Die verschiedenen Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen beispielsweise an den Messbereich (inkl. Mehrfachumdrehung) und insbesondere an die Fertigungstoleranzen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnungen können durch den einfachen Aufbau einfach und kostengünstig an die jeweilige Anwendung angepasst werden.Embodiments of the sensor arrangement according to the invention for detecting rotational angles on a rotating component can be used in a vehicle, for example, as a steering angle sensor, pedal travel sensor and / or camshaft sensor. The different applications have different requirements, for example, on the measuring range (including multiple rotation) and in particular on the manufacturing tolerances. Embodiments of the sensor arrangements according to the invention can be easily and inexpensively adapted to the respective application by the simple structure.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil zur Verfügung. Das rotierende Bauteil ist mit einem Messwertgeber gekoppelt, welcher in Verbindung mit einem Messwertaufnehmer mindestens eine Information zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils erzeugt. Erfindungsgemäß weisen der Messwertgeber und/oder der Messwertaufnehmer zusätzliche Teststrukturen auf, welche auswertbare Informationen zur Ermittlung von Fertigungstoleranzen der Sensoranordnung erzeugen.Embodiments of the present invention provide a sensor arrangement for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component. The rotating component is coupled to a transmitter which, in conjunction with a transducer, generates at least one piece of information for determining the current angle of rotation of the rotating component. According to the invention, the transmitter and / or the transducer have additional test structures which generate evaluatable information for determining manufacturing tolerances of the sensor arrangement.

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass sich Fertigungstoleranzen mit Hilfe von Teststrukturen ermitteln lassen. Die Fertigungstoleranzen umfassen beispielsweise eine Verkippung bzw. ein Versatz zwischen dem Messwertaufnehmer und dem Messwertgeber, welcher drehfest mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt ist. Bisherige Konzepte sind anfällig gegenüber diesen Fertigungstoleranzen. Auch Ausführungsformen der vorliegenden erfindungsgemäßen Sensoranordnung sind teilweise anfällig, ermöglichen jedoch die Ermittlung bzw. Messung und Unterscheidung zwischen den unterschiedlichen Störeinflüssen und damit die Kompensation dieser Störeinflüsse und der korrespondierenden Fertigungstoleranzen.The core of the invention lies in the fact that manufacturing tolerances can be determined with the aid of test structures. The manufacturing tolerances include For example, a tilt or an offset between the transducer and the transmitter, which is rotatably coupled to the rotating component. Previous concepts are vulnerable to these manufacturing tolerances. Embodiments of the present inventive sensor arrangement are also partially susceptible, but allow the determination or measurement and differentiation between the different disturbing influences and thus the compensation of these disturbing influences and the corresponding manufacturing tolerances.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 sensor arrangement for the contactless detection of rotation angles on a rotating component are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Messwertaufnehmer als Wirbelstromsensor mit mindestens einer Detektionsspule ausgeführt werden kann, welche mit mindestens einem als metallischer Bereich ausgeführten Detektionsbereich des Messwertgebers zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils zusammenwirkt. It is particularly advantageous that the transducer can be designed as an eddy current sensor with at least one detection coil, which cooperates with at least one designed as a metallic region detection range of the transmitter for determining the current angle of rotation of the rotating component.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann die zusätzliche Teststruktur des Messwertaufnehmers mindestens eine Testspule umfassen, welche als Wirbelstromsensor mit mindestens einem metallischen Bereich des Messwertgebers zur Ermittlung der Fertigungstoleranzen zusammenwirkt. Die zusätzliche Teststruktur des Messwertgebers kann mindestens einen metallischen Testbereich umfassen, welcher mit mindestens einer Testspule und/oder mit mindestens einer Detektionsspule des Messwertaufnehmers als Wirbelstromsensor zur Ermittlung der Fertigungstoleranzen zusammenwirkt.In an advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the additional test structure of the transducer may comprise at least one test coil, which cooperates as eddy current sensor with at least one metallic region of the transmitter for determining the manufacturing tolerances. The additional test structure of the transmitter may include at least one metallic test area, which cooperates with at least one test coil and / or with at least one detection coil of the transducer as eddy current sensor for determining the manufacturing tolerances.

Die zu ermittelnden Fertigungstoleranzen umfassen beispielsweise eine Verkippung des Messwertgebers in Bezug auf den Messwertaufnehmer und/oder einen Versatz einer Drehachse des Messwertgebers zu einem Symmetriepunkt des Messwertaufnehmers. Somit stellen die relevanten Fertigungstoleranzen für einen kontaktlosen Winkelsensor nach dem Wirbelstromprinzip die Verkippung der metallischen Detektionsbereiche des Messwertgebers zu der mindestens einen Detektionsspule des Messwertaufnehmers, welche vorzugsweise als Planarspule auf einer Leiterplatte realisiert sein können, sowie der Versatz zwischen der Drehachse des Messwertgebers und dem Symmetriepunkt der Spulenanordnung des Messwertaufnehmers dar. Da sich diese beiden Einflussgrößen jedoch unterschiedlich und gleichzeitig auf das Messsignal auswirken, können sie nicht ohne Weiteres voneinander unterschieden und in gleicher Weise kompensiert werden. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine getrennte Erfassung der Einflussgrößen, so dass diese kompensiert werden können.The manufacturing tolerances to be determined include, for example, a tilt of the transmitter with respect to the transducer and / or an offset of a rotation axis of the transmitter to a point of symmetry of the transducer. Thus, the relevant manufacturing tolerances for a contactless angle sensor according to the eddy current principle, the tilt of the metallic detection ranges of the transmitter to the at least one detection coil of the transducer, which may be preferably realized as a planar coil on a printed circuit board, and the offset between the axis of rotation of the transmitter and the point of symmetry Coil arrangement of the transducer is. However, since these two influencing factors differently and simultaneously affect the measurement signal, they can not be easily distinguished from each other and compensated in the same way. Embodiments of the sensor arrangement according to the invention advantageously enable a separate detection of the influencing variables, so that they can be compensated.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann der Messwertaufnehmer am Rand eines Überlappungsbereichs mit dem Messwertgeber mindestens eine Verschiebungstestspule aufweisen, und ein scheibenförmiger Grundkörper des Messwertgebers kann am äußeren Umfang einen umlaufenden metallischen Testbereich aufweisen. Hierbei können Signale der mindestens einen Verschiebungstestspule zur Erfassung des Versatzes der Drehachse des Messwertgebers zum Symmetriepunkt des Messwertaufnehmers ausgewertet werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the transducer can have at least one displacement test coil at the edge of an overlap region with the transmitter, and a disk-shaped base body of the transmitter can have a circumferential metallic test region on the outer circumference. In this case, signals of the at least one displacement test coil for detecting the offset of the axis of rotation of the transmitter to the point of symmetry of the transducer can be evaluated.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann der Messwertaufnehmer im Überlappungsbereich mit dem Messwertgeber mindestens eine Verkippungstestspule und mindestens eine Detektionsspule aufweisen, und ein scheibenförmiger Grundkörper des Messwertgebers kann an einer dem Messwertaufnehmer zugewandten Oberfläche einen metallischen Bereich aufweisen, welcher als Testbereich und als Detektionsbereich wirken kann. Hierbei können korrespondierende Signale der mindestens einen Verkippungstestspule zur Erfassung der Verkippung des Messwertgebers ausgewertet werden, und korrespondierende Signale der mindestens einen Detektionsspule können zur Erfassung des Drehwinkels des Messwertgebers bzw. des rotierenden Bauteils ausgewertet werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the transducer can have at least one tilt test coil and at least one detection coil in the overlap region with the transmitter, and a disk-shaped base body of the transmitter can have a metallic region on a surface facing the transducer, which can act as a test region and as a detection region , In this case, corresponding signals of the at least one tilting test coil for detecting the tilting of the transmitter can be evaluated, and corresponding signals of the at least one detection coil can be evaluated for detecting the angle of rotation of the transmitter or of the rotating component.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann eine Oberfläche des als Testbereich und als Detektionsbereich wirkenden metallischen Bereichs kreisförmig oder kreisringförmig ausgeführt und so an der dem Messwertaufnehmer zugewandten Oberfläche des Messwertgebers angeordnet werden, dass er unabhängig von der Drehstellung des Messwertgebers die mindestens eine Verkippungstestspule und die mindestens eine Detektionsspule vollständig überdeckt. Alternativ kann eine Oberfläche des als Testbereich und als Detektionsbereich wirkenden metallischen Bereichs kreissektorförmig oder kreisringsektorförmig ausgeführt werden. Hierbei ist der Überdeckungsgrad des metallischen Bereichs mit der mindestens einen Verkippungstestspule und der mindestens einen Detektionsspule von der Drehstellung des Messwertgebers abhängig.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, a surface of the metal region acting as a test area and as a detection area can be circular or annular and arranged on the surface of the sensor facing the sensor such that it detects the at least one tilt test coil independently of the rotational position of the sensor completely covered at least one detection coil. Alternatively, a surface of the metal region acting as a test area and as a detection area can be embodied in the manner of a sector of a circle or in the shape of a circular ring sector. Here, the degree of overlap of the metallic region with the at least one tilt test coil and the at least one detection coil depends on the rotational position of the transmitter.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung können die mindestens eine Detektionsspule und die mindestens eine Verkippungstestspule als Spiralspulen oder als Sektorspulen ausgeführt werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the at least one detection coil and the at least a Verkippungstestspule be performed as spiral coils or as sector coils.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil. 1 shows a schematic plan view of a first embodiment of a sensor arrangement according to the invention for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component.

2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil. 2 shows a schematic plan view of a second embodiment of a sensor arrangement according to the invention for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component.

3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil. 3 shows a schematic plan view of a section of a third embodiment of a sensor arrangement according to the invention for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A, 1B zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil jeweils einen Messwertgeber 20, 20A, 20B, welcher drehfest mit dem nicht näher dargestellten rotierende Bauteil gekoppelt ist und in Verbindung mit einem Messwertaufnehmer 40, 40A, 40B mindestens eine Information zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils erzeugt. Erfindungsgemäß weisen der Messwertgeber 20, 20A, 20B und/oder der Messwertaufnehmer 40, 40A, 40B zusätzliche Teststrukturen 24, 24A, 24B, 50, 52, 54 auf, welche auswertbare Informationen zur Ermittlung von Fertigungstoleranzen der Sensoranordnung 1, 1A, 1B erzeugen. Die Fertigungstoleranzen umfassen beispielsweise eine Verkippung des Messwertgebers 20, 20A, 20B in Bezug auf den Messwertaufnehmer 40, 40A, 40B und/oder einen Versatz einer Drehachse DA des Messwertgebers 20, 20A, 20B zu einem nicht näher bezeichneten Symmetriepunkt des Messwertaufnehmers 40, 40A, 40B.How out 1 to 3 can be seen, the illustrated embodiments include a sensor arrangement according to the invention 1 . 1A . 1B for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component in each case a sensor 20 . 20A . 20B , which is non-rotatably coupled to the rotating component, not shown, and in conjunction with a transducer 40 . 40A . 40B generates at least one information for determining the current angle of rotation of the rotating component. According to the invention, the transmitter 20 . 20A . 20B and / or the transducer 40 . 40A . 40B additional test structures 24 . 24A . 24B . 50 . 52 . 54 on which evaluable information for determining manufacturing tolerances of the sensor arrangement 1 . 1A . 1B produce. The manufacturing tolerances include, for example, a tilt of the transmitter 20 . 20A . 20B with respect to the transducer 40 . 40A . 40B and / or an offset of a rotation axis DA of the transmitter 20 . 20A . 20B to an unspecified symmetry point of the transducer 40 . 40A . 40B ,

In den dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A, 1B ist der Messwertaufnehmer 40, 40A, 40B jeweils als Wirbelstromsensor mit mindestens einer Detektionsspule 42, 42A, 42B ausgeführt, welche mit mindestens einem als metallischer Bereich ausgeführten Detektionsbereich 26A, 26B des Messwertgebers 20, 20A, 20B zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils zusammenwirkt. Bei der Ausnutzung des Wirbelstromeffekts beeinflusst die Variation des Abstands der mindestens einen Detektionsspule 42, 42A zum metallischen Detektionsbereich 26A oder die Überdeckung der mindestens einen Detektionsspule 42, 42B mit dem metallischen Detektionsbereich 26B die Induktivität der mindestens einen Detektionsspule 42, 42A, 42B, welche auf geeignete Weise gemessen werden kann. Die metallischen Bereichen des Messwertgebers 20, 20A, 20B können als Einlegeteile, welche in den Grundkörper 22, 22A, 22B des Messwertgebers 20, 20A, 20B eingebracht sind, oder als metallische Beschichtung auf der dem Messwertaufnehmer 40, 40A, 40B zugewandten Oberfläche des Messwertgebers 20, 20A, 20B ausgeführt werden. Bei den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil kann der Messwertgeber 20, 20A vollständig aus einem metallischen Material hergestellt werden.In the illustrated embodiments of the sensor arrangement according to the invention 1 . 1A . 1B is the transducer 40 . 40A . 40B each as an eddy current sensor with at least one detection coil 42 . 42A . 42B executed, which with at least one designed as a metallic region detection area 26A . 26B of the transmitter 20 . 20A . 20B cooperates to determine the current angle of rotation of the rotating component. When utilizing the eddy current effect, the variation of the spacing of the at least one detection coil influences 42 . 42A to the metallic detection area 26A or the overlap of the at least one detection coil 42 . 42B with the metallic detection area 26B the inductance of the at least one detection coil 42 . 42A . 42B , which can be measured in a suitable manner. The metallic areas of the transmitter 20 . 20A . 20B can be used as inserts, which in the main body 22 . 22A . 22B of the transmitter 20 . 20A . 20B are introduced, or as a metallic coating on the transducer 40 . 40A . 40B facing surface of the transmitter 20 . 20A . 20B be executed. At the in 1 and 2 illustrated embodiments of the sensor arrangement according to the invention 1 . 1A For non-contact detection of angles of rotation on a rotating component, the transmitter 20 . 20A completely made of a metallic material.

Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, umfassen die zusätzlichen Teststrukturen 50, 52, 54 des Messwertaufnehmers 40, 40A, 40B mindestens eine Testspule 50, welche als Wirbelstromsensor mit mindestens einem metallischen Bereich 24, 24A, 24B des Messwertgebers 20, 20A, 20B zur Ermittlung der Fertigungstoleranzen zusammenwirkt. Die zusätzlichen Teststrukturen 24, 24A, 24B des Messwertgebers 20, 20A, 20B umfassen mindestens einen metallischen Testbereich 24, 24A, 24B, welcher mit mindestens einer Testspule 50 und/oder mit mindestens einer Detektionsspule 42 des Messwertaufnehmers 40, 40A, 40B als Wirbelstromsensor zur Ermittlung der Fertigungstoleranzen zusammenwirkt.How out 1 to 3 Further, the additional test structures include 50 . 52 . 54 of the transducer 40 . 40A . 40B at least one test coil 50 , which as an eddy current sensor with at least one metallic region 24 . 24A . 24B of the transmitter 20 . 20A . 20B cooperates to determine the manufacturing tolerances. The additional test structures 24 . 24A . 24B of the transmitter 20 . 20A . 20B include at least one metallic test area 24 . 24A . 24B , which with at least one test coil 50 and / or with at least one detection coil 42 of the transducer 40 . 40A . 40B cooperates as eddy current sensor for determining the manufacturing tolerances.

Als relevante Fertigungstoleranzen für die nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A, 1B können die Verkippung des scheibenförmigen Grundkörpers 22, 22A, 22A des Messwertgebers 20, 20A, 20B zu der mindestens einen Detektionsspule 42 des Messwertaufnehmers 40, 40A, 40B, welche in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils als auf einer Leiterplatte 30, 30A, 30B angeordnete Planarspule realisiert ist, sowie der Versatz zwischen der Drehachse DA des Messwertgebers 20, 20A, 20B und dem Symmetriepunkt der Spulenanordnung des Messwertaufnehmers 40, 40A, 40B angesehen werden.As relevant manufacturing tolerances for operating according to the eddy current principle illustrated embodiments of the sensor arrangement according to the invention 1 . 1A . 1B can tilt the disc-shaped body 22 . 22A . 22A of the transmitter 20 . 20A . 20B to the at least one detection coil 42 of the transducer 40 . 40A . 40B , which in the illustrated embodiments each as on a circuit board 30 . 30A . 30B arranged planar coil is realized, as well as the offset between the axis of rotation DA of the transmitter 20 . 20A . 20B and the point of symmetry of the coil assembly of the transducer 40 . 40A . 40B be considered.

Für Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1B, welche den Drehwinkel an einem rotierenden Bauteil mit mehreren als planaren Sektorspulen 42A ausgeführten Detektionsspulen 42 messen, kann eine Verschiebung zwischen dem Messwertgeber 20, 20B und dem auf der Leiterplatte 30, 30B angeordneten Messwertaufnehmer 40, 40B über zusätzliche als Verschiebungstestspulen 52 implementierte Testspulen 50 erfasst werden, welche im Randbereich des Überdeckungsbereichs 7 zwischen dem Messwertgeber 20, 20B und dem Messwertaufnehmer 40, 40B angeordnet sind. Vorzugsweise sind die zusätzlichen Testspulen 50 als Sektorspulen 50B ausgeführt, welche minimal außerhalb des normalen Überdeckungsbereichs 7 angeordnet sind. Diese Sektorspulen 50B ändern ihre Induktivität sobald sich der Grundkörper 22, 22B des Messwertgebers 20, 20B in Bezug auf den Messwertaufnehmers 40, 40B verschiebt, da die Sektorspulen 50B dann zumindest teilweise von einem metallischen Testbereich 24 überdeckt werden, welcher am äußeren Umfang des scheibenförmigen Grundkörpers 22, 22B angeordnet ist. Durch die Überdeckung entsteht ein Wirbelstrom im metallischen Testbereich 24, welcher die Induktivität der als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 beeinflusst. Die Höhe des Wirbelstroms und die Reduzierung der Induktivität der als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 sind vom Grad der Überdeckung abhängig. Die als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 können vom Prinzip her wie die mindestens eine Detektionsspule 42, 42A, 42B ausgewertet werden, welche zur Erfassung der Drehbewegung des rotierenden Bauteils im normalen Überdeckungsbereich 7 angeordnet sind.For embodiments of the sensor arrangement according to the invention 1B , which determines the angle of rotation on a rotating component with several as planar sector coils 42A executed detection coils 42 can measure a shift between the transmitter 20 . 20B and on the circuit board 30 . 30B arranged transducers 40 . 40B over additional as displacement test coils 52 implemented test coils 50 are detected, which in the edge region of the coverage area 7 between the transmitter 20 . 20B and the transducer 40 . 40B are arranged. Preferably, the additional test coils 50 as sector coils 50B executed, which is minimally outside the normal coverage area 7 are arranged. These sector coils 50B change their inductance as soon as the main body 22 . 22B of the transmitter 20 . 20B with respect to the transducer 40 . 40B shifts, as the sector coils 50B then at least partially from a metallic test area 24 are covered, which at the outer periphery of the disk-shaped body 22 . 22B is arranged. The overlap creates an eddy current in the metallic test area 24 , which the inductance of the sector coils 50B executed test coils 50 affected. The height of the eddy current and the reduction of the inductance of the sector coils 50B executed test coils 50 are dependent on the degree of overlap. The as sector coils 50B executed test coils 50 may in principle be like the at least one detection coil 42 . 42A . 42B which are used to detect the rotational movement of the rotating component in the normal coverage area 7 are arranged.

In 1 ist die Anordnung der Detektionsspulen zur Erfassung der Drehbewegung des rotierenden Bauteils nicht näher dargestellt. Da bei den Verschiebungen keine hohe Dynamik erwartet wird, bietet es sich an, die als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 abwechselnd nach jedem Messzyklus zur Erfassung der Drehbewegung des rotierenden Bauteils auszuwerten, um möglichst wenig Messzeit zu verlieren. Eine Anzahl von vier als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 scheint sinnvoll, da so unterschiedliche Verschiebungsrichtungen mit jeweils zwei unterschiedlichen Vorzeichen ermittelt werden können. Durch die in 1 dargestellte Anordnung der zusätzlichen als Sektorspulen 50B ausgeführten Testspulen 50 lässt sich die Verschiebung zwischen dem Messwertgeber 20 und dem auf der Leiterplatte 30 angeordneten Messwertaufnehmer 40 ermitteln. Jeder weitere Einfluss in dem durch die nicht näher dargestellten Detektionsspulen erfassten Signal, kann der Verkippung zugeordnet werden, so dass beide Einflussgrößen kompensiert werden können.In 1 the arrangement of the detection coils for detecting the rotational movement of the rotating component is not shown in detail. Since the dynamics are not expected to be high in the shifts, it makes sense to use them as sector coils 50B executed test coils 50 alternately evaluate after each measurement cycle to detect the rotational movement of the rotating component in order to lose as little measurement time. A number of four as sector coils 50B executed test coils 50 It seems to make sense, since so different directions of displacement can be determined with two different signs. By the in 1 illustrated arrangement of additional than sector coils 50B executed test coils 50 can be the shift between the transmitter 20 and on the circuit board 30 arranged transducers 40 determine. Any further influence in the signal detected by the detection coils not shown in detail, can be assigned to the tilt, so that both factors can be compensated.

Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, kann für die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil, welche keinen sehr großen Messbereich inklusive Mehrfachumdrehungen benötigt, die Drehbewegung des rotierenden Bauteils über einen entsprechenden Bewegungswandler in eine axiale Translation übersetzt werden. In diesem Fall kann die mindestens eine Detektionsspule 42 als Spiralspule 42A ausgeführt werden, welche symmetrisch um die Drehachse DA des Messwertgebers 20A angeordnet ist. Auch die mindestens eine Testspule 50 kann als Spiralspule 50A ausgeführt werden, welche symmetrisch um die Drehachse DA des Messwertgebers 20A angeordnet ist. Der Messwertgeber 20A weist in diesem Fall ebenfalls nur einen metallischen Bereich auf, dessen Oberfläche im dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgeführt ist, und welcher als Testbereich 24A und als Detektionsbereich 26A wirkt. Der metallische Bereich ist so an der dem Messwertaufnehmer 40A zugewandten Oberfläche des Messwertgebers 20A angeordnet, dass er unabhängig von der Drehstellung des Messwertgebers 20A die Verkippungstestspule 54 und die Detektionsspule 42 vollständig überdeckt. Die beiden Spiralspulen 42A, 50A ermitteln jeweils den axialen Abstand zwischen der jeweiligen Spiralspule 42A, 50A und dem metallischen Bereich des Messwertgebers 20A, welcher als Detektionsbereich 26A und als Testbereich 24A wirkt. Der ermittelte axiale Abstand repräsentiert den aktuellen Drehwinkel des rotierenden Bauteils. Einen großen Vorteil bietet dieses Design, wenn der scheibenförmige Grundkörper 22A des Messwertgebers 20A mit dem metallischen Bereich größer als die Fläche auf der Leiterplatte 30A ausgelegt wird, auf welcher die als Spiralspule 50A ausgeführte Testspule 50 und die als Spiralspule 42A ausgeführte Detektionsspule 42 angeordnet sind. Eine Verschiebung des Messwertgebers 20A in Bezug zum Messwertaufnehmer 40A wirkt sich dann nicht mehr aus, wenn der Vorhalt größer als die maximale fertigungstoleranzbedingte Verschiebung ist. Um zusätzlich Verkippungen zu erkennen, wird die als Spiralspule 50A ausgeführte Testspule 50 als Verkippungsspule 54 implementiert. Ein weiterer Vorteil dieses Designs liegt darin, dass sich die Verkippung aufgrund der Symmetrie unabhängig von der Verkippungsrichtung auswirkt und erkannt werden kann. Zudem ergibt sich durch die zwei im Überdeckungsbereich 7 angeordnete Spiralspulen 42A, 50A in vorteilhafter Weise die Möglichkeit einer redundanten Bestimmung des Drehwinkels des rotierenden Bauteils mit einer geringen Anzahl an Komponenten, so dass eine längere Auswertezeit für die einzelnen Spiralspulen 42A, 50A zur Verfügung steht. Die Anordnungen der Verkippungstestspule 54 und der Detektionsspule 42 können auch getauscht werden, d.h. die Detektionsspule 42 kann in 23 außen und die Verkippungstestspule 54 kann innen angeordnet werden.How out 2 can be further seen, for the illustrated embodiment of the sensor arrangement according to the invention 1A for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component, which does not require a very large measuring range including multiple revolutions, the rotational movement of the rotating component are translated via a corresponding motion converter in an axial translation. In this case, the at least one detection coil 42 as a spiral coil 42A which are symmetrical about the axis of rotation DA of the transmitter 20A is arranged. Also the at least one test coil 50 can as a spiral coil 50A which are symmetrical about the axis of rotation DA of the transmitter 20A is arranged. The transmitter 20A also has in this case only a metallic region whose surface is circular in the illustrated embodiment, and which as a test area 24A and as a detection area 26A acts. The metallic area is at the sensor 40A facing surface of the transmitter 20A arranged that he regardless of the rotational position of the transmitter 20A the tilt test coil 54 and the detection coil 42 completely covered. The two spiral coils 42A . 50A each determine the axial distance between the respective spiral coil 42A . 50A and the metallic area of the transmitter 20A , which as a detection area 26A and as a test area 24A acts. The determined axial distance represents the current angle of rotation of the rotating component. A great advantage of this design, if the disk-shaped body 22A of the transmitter 20A with the metallic area larger than the area on the circuit board 30A is designed, on which as the spiral coil 50A executed test coil 50 and as a spiral coil 42A executed detection coil 42 are arranged. A shift of the transmitter 20A in relation to the sensor 40A then no longer has an effect if the lead is greater than the maximum production tolerance-related shift. To detect additional tilting, which is used as a spiral coil 50A executed test coil 50 as a tilting coil 54 implemented. Another advantage of this design is that the tilt due to the symmetry regardless of the Verkippungsrichtung affects and can be detected. In addition, results from the two in the coverage area 7 arranged spiral coils 42A . 50A Advantageously, the possibility of a redundant determination of the rotation angle of the rotating component with a small number of components, so that a longer evaluation time for the individual spiral coils 42A . 50A is available. The arrangements of the tilt test coil 54 and the detection coil 42 can also be exchanged, ie the detection coil 42 can in 23 outside and the tilt test coil 54 can be arranged inside.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, kann auch eine Kombination aus den vorher genannten Prinzipien zur Ermittlung der Fertigungstoleranzen eingesetzt werden, welche die Verkippung des Messwertgebers 20B in Bezug auf den Messwertaufnehmer 40B und den Versatz der Drehachse DA des Messwertgebers 20B zu einem nicht näher bezeichneten Symmetriepunkt des Messwertaufnehmers 40B umfassen. Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1B zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil, verwendet mehrere als Sektorspulen 42B ausgeführten Detektionsspulen 42, von denen eine beispielhaft dargestellt ist, um die Drehbewegung des rotierenden Bauteils direkt zu erfassen bzw. zu messen. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, umfasst der Messwertaufnehmer 40B am Rand des Überlappungsbereichs 7 mit dem Messwertgeber 20B mindestens eine als Sektorspule 50B ausgeführte Testspule 50, welche als Verschiebungstestspule 52 implementiert ist. Der scheibenförmige Grundkörper 22B des Messwertgebers 20B weist am äußeren Umfang einen umlaufenden metallischen Testbereich 24 auf. Die Signale der mindestens einen Verschiebungstestspule 52 werden zur Erfassung des Versatzes der Drehachse DA des Messwertgebers 20B zum Symmetriepunkt des Messwertaufnehmers 40B ausgewertet. Zudem weist der Messwertaufnehmer 40B im Überlappungsbereich 7 mit dem Messwertgeber 20B mehrere als Sektorspulen 50B ausgeführte Testspulen 50 auf, von welchen eine dargestellt ist, und welche als Verkippungstestspulen 54 implementiert sind. Der scheibenförmige Grundkörper 22B des Messwertgebers 20B weist an einer dem Messwertaufnehmer 40B zugewandten Oberfläche mindestens einen metallischen Bereich auf, welcher als Testbereich 24B und als Detektionsbereich 26B wirkt. Die Oberfläche des als Testbereich 24B und als Detektionsbereich 26B wirkenden metallischen Bereichs ist im dargestellten Ausführungsbespiel kreissektorförmig ausgeführt, wobei der Überdeckungsgrad des metallischen Bereichs mit der mindestens einen Verkippungstestspule 54 und der mindestens einen Detektionsspule 42 von der Drehstellung des Messwertgebers 20B abhängig ist. Die korrespondierenden Signale der Verkippungstestspulen 54 werden zur Erfassung der Verkippung des Messwertgebers 20B ausgewertet. How out 3 can also be seen, a combination of the previously mentioned principles are used to determine the manufacturing tolerances, which is the tilting of the transmitter 20B with respect to the transducer 40B and the offset of the axis of rotation DA of the transmitter 20B to an unspecified symmetry point of the transducer 40B include. This in 3 illustrated embodiment of the sensor arrangement according to the invention 1B for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component, uses several as sector coils 42B executed detection coils 42 of which one is exemplified to directly detect the rotational movement of the rotating component. How out 3 can be further seen, comprises the transducer 40B at the edge of the overlap area 7 with the transmitter 20B at least one as a sector coil 50B executed test coil 50 , which serves as a displacement test coil 52 is implemented. The disk-shaped basic body 22B of the transmitter 20B has on the outer circumference a circumferential metallic test area 24 on. The signals of the at least one displacement test coil 52 be used to detect the offset of the axis of rotation DA of the transmitter 20B to the symmetry point of the transducer 40B evaluated. In addition, the sensor has 40B in the overlap area 7 with the transmitter 20B several as sector coils 50B executed test coils 50 one of which is shown, and which are shown as tilt test coils 54 are implemented. The disk-shaped basic body 22B of the transmitter 20B points to one of the transducers 40B facing surface at least one metallic area, which as a test area 24B and as a detection area 26B acts. The surface of the as a test area 24B and as a detection area 26B acting metallic region is performed in the illustrated exemplary embodiment circular sector-shaped, wherein the degree of coverage of the metallic region with the at least one Verkippungstestspule 54 and the at least one detection coil 42 from the rotary position of the transmitter 20B is dependent. The corresponding signals of the tilt test coils 54 are used to detect the tilt of the transmitter 20B evaluated.

Durch das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1B zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil können die Verschiebung und die Verkippung getrennt voneinander bestimmt werden. Dieses Design bietet eine hohe Sicherheit bei der Ermittlung und Kompensation der Fertigungstoleranzen. Die Anordnungen der mindestens einen Verkippungstestspule 54 und der mindestens einen Detektionsspule 42 können auch getauscht werden, d.h. die Detektionsspule 42 kann in 3 oben und die Verkippungstestspule 54 kann unten angeordnet werden.Through the in 3 illustrated embodiment of the sensor arrangement according to the invention 1B For non-contact detection of angles of rotation on a rotating component, the displacement and the tilt can be determined separately from each other. This design offers a high level of safety in the determination and compensation of manufacturing tolerances. The arrangements of the at least one tilt test coil 54 and the at least one detection coil 42 can also be exchanged, ie the detection coil 42 can in 3 above and the tilt test coil 54 can be arranged below.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19506938 A1 [0004]
DE 102012202639 A1 [0005]

Claims

Sensor arrangement for non-contact detection of angles of rotation on a rotating component, wherein the rotating component is provided with a measuring transducer ( 20 . 20A . 20B ), which in conjunction with a transducer ( 40 . 40A . 40B ) generates at least one information for determining the current angle of rotation of the rotating component, characterized in that the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) and / or the transducer ( 40 . 40A . 40B ) additional test structures ( 24 . 24A . 24B . 50 . 52 . 54 ), which evaluable information for determining manufacturing tolerances of the sensor arrangement ( 1 . 1A . 1B ) produce.

Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the transducer ( 40 . 40A . 40B ) as an eddy current sensor with at least one detection coil ( 42 ) is executed, which with at least one designed as a metallic area detection area ( 26A . 26B ) of the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) cooperates to determine the current angle of rotation of the rotating component.

Sensor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the additional test structure ( 50 . 52 . 54 ) of the transducer ( 40 . 40A . 40B ) at least one test coil ( 50 ), which as an eddy current sensor with at least one metallic region ( 24 . 24A . 24B ) of the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) cooperates to determine the manufacturing tolerances.

Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional test structure ( 24 . 24A . 24B ) of the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) at least one metallic test area ( 24 . 24A . 24B ), which with at least one test coil ( 50 ) and / or with at least one detection coil ( 42 ) of the transducer ( 40 . 40A . 40B ) cooperates as an eddy current sensor for determining the manufacturing tolerances.

Sensor arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the manufacturing tolerances tilt the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) with respect to the transducer ( 40 . 40A . 40B ) and / or an offset of a rotation axis (DA) of the transmitter ( 20 . 20A . 20B ) to a symmetry point of the transducer ( 40 . 40A . 40B ).

Sensor arrangement according to claim 5, characterized in that the transducer ( 40 . 40B ) at the edge of an overlapping area ( 7 ) with the transmitter ( 20 . 20B ) at least one displacement test coil ( 52 ), and a disc-shaped base body ( 22 . 22B ) of the transmitter ( 20 . 20B ) on the outer circumference a circumferential metallic test area ( 24 ), wherein signals of the at least one displacement test coil ( 52 ) for detecting the offset of the axis of rotation (DA) of the transmitter ( 20 . 20B ) to the symmetry point of the transducer ( 40 . 40B ) are evaluable.

Sensor arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the transducer ( 40A . 40B ) in the overlapping area ( 7 ) with the transmitter ( 20A . 20B ) at least one tilt test coil ( 54 ) and at least one detection coil ( 42 ), and a disc-shaped base body ( 22A . 22B ) of the transmitter ( 20A . 20B ) on one of the transducers ( 40A . 40B ) has a metallic area which serves as a test area ( 24A . 24B ) and as a detection area ( 26A . 26B ), whereby corresponding signals of the at least one tilt test coil ( 54 ) for detecting the tilt of the transmitter ( 20A . 20B ), and corresponding signals of the at least one detection coil ( 42 ) for detecting the rotation angle of the transmitter ( 20A . 20B ) are evaluable.

Sensor arrangement according to claim 7, characterized in that a surface of the test area ( 24A ) and as a detection area ( 26A ) metallic area circular or annular and so on the the transducer ( 40A ) facing surface of the transmitter ( 20A ) is arranged so that it is independent of the rotational position of the transmitter ( 20A ) the at least one tilt test coil ( 54 ) and the at least one detection coil ( 42 completely covered.

Sensor arrangement according to claim 7, characterized in that a surface of the test area ( 24B ) and as a detection area ( 26B ) metallic region is designed in the manner of a sector of a circle or in the form of a circular sector, wherein the degree of coverage of the metallic region with the at least one tilting test coil ( 54 ) and the at least one detection coil ( 42 ) of the rotary position of the transmitter ( 20B ) is dependent.

Sensor arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the at least one detection coil ( 42 ) and the at least one tilt test coil ( 54 ) as spiral coils ( 42A . 50A ) or as sector coils ( 42B . 50B ) are executed.