DE102014220465A1 - Sensor arrangement for detecting rotational angles on a rotating component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1) zur Erfassung von Drehwinkeln (☐) an einem rotierenden Bauteil (3) insbesondere in einem Fahrzeug über mehrere Umdrehungen mit einem ersten Messwertgeber (10), welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil (3) gekoppelt ist, und einem zweiten Messwertgeber (20), welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil (3) gekoppelt ist, wobei der erste Messwertgeber (10) in Verbindung mit einem ersten Messwertaufnehmer (30) eine erste Winkelinformation (☐1) erzeugt, und der zweite Messwertgeber (20) in Verbindung mit einem zweiten Messwertaufnehmer (40) eine zweite Winkelinformation (☐2) erzeugt, welche zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels (☐) des rotierenden Bauteils (3) auswertbar sind. Erfindungsgemäß wandelt eine Auswerte- und Steuereinheit (50) die erste Winkelinformation (☐1) in ein erstes Frequenzsignal und die zweite Winkelinformation (☐2) in ein zweites Frequenzsignal um und erzeugt aus den beiden Frequenzsignalen ein Ausgangssignal, welches den aktuellen Drehwinkel (☐) des rotierenden Bauteils (3) repräsentiert.The invention relates to a sensor arrangement (1) for detecting rotational angles (□) on a rotating component (3), in particular in a vehicle over several revolutions, with a first transducer (10), which circumferentially with a predetermined first gear ratio with the rotating component (3 ), and a second sensor (20), which is circumferentially coupled to the rotating component (3) with a predetermined second transmission ratio, wherein the first transmitter (10) in conjunction with a first transducer (30) a first angle information (☐ 1), and the second transmitter (20) in conjunction with a second transducer (40) generates a second angle information (□ 2) which can be evaluated to determine the current angle of rotation (□) of the rotating component (3). According to the invention, an evaluation and control unit (50) converts the first angle information (☐1) into a first frequency signal and the second angle information (☐2) into a second frequency signal and generates from the two frequency signals an output signal which indicates the current angle of rotation (☐). of the rotating component (3).

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil insbesondere in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention is based on a sensor arrangement for detecting rotational angles on a rotating component, in particular in a vehicle, according to the preamble of independent 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.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.

So offenbart die DE 195 06 938 A1 beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur 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 an apparatus for 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.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil insbesondere in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Umwandlung der Winkelinformationen von mindestens zwei Messwertgebern in korrespondierende Frequenzsignale eine einfache und schnelle Auswertung der Signale zur Bestimmung des aktuellen Drehwinkels möglich ist. Zudem können für die Auswertung der Frequenzsignale schon im Fahrzeug vorhandenen Komponenten verwendet werden. Vorzugsweise wird während der Auswertung die Differenz der beiden Frequenzen der Frequenzsignale gebildet und als Noniussignal verwendet. Dieses Noniussignal beschreibt dann eindeutig die Stellung des rotierenden Bauteils auch über mehrere Umdrehungen. Die Differenzbildung erfolgt beispielsweise über Mischen und/oder Zählen der Frequenzsignale.The sensor arrangement according to the invention for detecting rotational angles on a rotating component, in particular in a vehicle having the features of independent patent claim 1, has the advantage that by converting the angle information from at least two transducers into corresponding frequency signals, a simple and rapid evaluation of the signals for determining the current rotation angle is possible. In addition, components already used in the vehicle can be used for the evaluation of the frequency signals. During the evaluation, the difference between the two frequencies of the frequency signals is preferably formed and used as a vernier signal. This Noniussignal then clearly describes the position of the rotating component over several revolutions. The difference is formed for example by mixing and / or counting the frequency signals.

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil können beispielsweise als Lenkwinkelsensor zur Bestimmung des Lenkwinkels eines Fahrzeugs und/oder in industriellen Steuerungen eingesetzt werden.Embodiments of the sensor arrangement according to the invention for detecting rotational angles on a rotating component can be used, for example, as a steering angle sensor for determining the steering angle of a vehicle and / or in industrial controls.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil insbesondere in einem Fahrzeug zur Verfügung. Hierbei ist ein erster Messwertgeber umfangseitig mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt und ein zweiter Messwertgeber ist umfangseitig mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt. Der erste Messwertgeber erzeugt in Verbindung mit einem ersten Messwertaufnehmer eine erste Winkelinformation, und der zweite Messwertgeber erzeugt in Verbindung mit einem zweiten Messwertaufnehmer eine zweite Winkelinformation, welche zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils auswertbar sind. Erfindungsgemäß wandelt eine Auswerte- und Steuereinheit die erste Winkelinformation in ein erstes Frequenzsignal und die zweite Winkelinformation in ein zweites Frequenzsignal um und erzeugt aus den beiden Frequenzsignalen ein Ausgangssignal, welches den aktuellen Drehwinkel des rotierenden Bauteils repräsentiert.Embodiments of the present invention provide a sensor arrangement for detecting rotational angles on a rotating component, in particular in a vehicle. Here, a first transmitter is circumferentially coupled to a predetermined first gear ratio with the rotating component and a second transmitter is circumferentially coupled to a predetermined second gear ratio with the rotating component. The first transmitter generates in conjunction with a first transducer first angle information, and the second transmitter generates in conjunction with a second transducer second angle information, which can be evaluated to determine the current angle of rotation of the rotating component. According to the invention, an evaluation and control unit converts the first angle information into a first frequency signal and the second angle information into a second frequency signal and generates from the two frequency signals an output signal which represents the current angle of rotation of the rotating component.

Der Begriff Frequenzsignal bezeichnet im Folgenden verschiedene Signale. So kann beispielsweise ein eher sinusförmiges Ausgangssignal eines Oszillators, der mit einer bestimmten Frequenz schwingt, oder ein daraus erzeugtes Rechtecksignal mit der gleichen Frequenz oder auch ein digitaler Zahlenwert bzw. Zählerstand, welcher die Oszillationsfrequenz darstellt, als Frequenzsignal bezeichnet werden.The term frequency signal refers to various signals below. Thus, for example, a more sinusoidal output signal of an oscillator oscillating at a certain frequency, or a square wave signal generated therefrom with the same frequency, or else a digital numerical value representing the oscillation frequency, can be called a frequency signal.

Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend eine elektrische Schaltung oder ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hardund/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.In the present case, the evaluation and control unit can be understood to mean an electrical circuit or an electrical device, such as a control unit, which detected Sensor signals processed or evaluated. The evaluation and control unit may have at least one interface, which may be formed hard and / or software. In the case of a hardware-based configuration, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the evaluation and control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules. Also of advantage is a computer program product with program code which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the evaluation when the program is executed by the evaluation and control unit.

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

Besonders vorteilhaft ist, dass die Messwertaufnehmer die Winkelinformationen jeweils als Induktivitätsänderungen erzeugen, welche die Auswerte- und Steuereinheit in die Frequenzsignale umwandelt.It is particularly advantageous that the transducers each generate the angle information as inductance changes, which converts the evaluation and control unit into the frequency signals.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung können die Messwertgeber jeweils einen scheibenförmigen Grundkörper mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Metallfläche aufweisen, und die Messwertaufnehmer können jeweils mindestens eine flächige Detektionsspule aufweisen. Hierbei kann die mindestens eine elektrisch leitfähige Metallfläche die Induktivität der korrespondierenden mindestens einen Detektionsspule in Abhängigkeit vom Überdeckungsgrad beeinflussen. Zudem kann die mindestens eine flächige Detektionsspule das frequenzbestimmende Teil einer Oszillatorschaltung mit einer vorgegebenen Mittenfrequenz ausbilden. Hierbei können die Induktivitätsänderungen der flächigen Detektionsspulen die Mittenfrequenz der korrespondierenden Oszillatorschaltung über eine Umdrehung des korrespondierenden Messwertgebers innerhalb einer vorgegebenen Messbandbreite variieren. Vorzugsweise sind die Oszillatorschaltungen jeweils als LR-Oszillator ausgeführt. Damit wird dann die Winkelinformation erst in eine Induktivitätsänderung und dann in eine Frequenzänderung übersetzt. Die Mittenfrequenz der jeweiligen Oszillatorschaltung ändert sich bei einer Bewegung des Messwertgebers zwischen 0 und 360° um plus/minus die halbe Messbandbreite, wobei diese Messbandbreite typischerweise deutlich niedriger als die Mittenfrequenz ist.In an advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the transducers may each have a disk-shaped main body with at least one electrically conductive metal surface, and the transducers may each have at least one areal detection coil. Here, the at least one electrically conductive metal surface can influence the inductance of the corresponding at least one detection coil as a function of the degree of coverage. In addition, the at least one planar detection coil can form the frequency-determining part of an oscillator circuit with a predetermined center frequency. In this case, the inductance changes of the areal detection coils may vary the center frequency of the corresponding oscillator circuit over a revolution of the corresponding transmitter within a predetermined measurement bandwidth. Preferably, the oscillator circuits are each designed as an LR oscillator. Thus, the angle information is first translated into an inductance change and then into a frequency change. The center frequency of the respective oscillator circuit changes during a movement of the transmitter between 0 and 360 ° to plus / minus half the measurement bandwidth, this measurement bandwidth is typically significantly lower than the center frequency.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann eine erste Oszillatorschaltung mit einer ersten flächigen Detektionsspule eine erste Mittenfrequenz aufweisen, und eine zweite Oszillatorschaltung mit einer zweiten flächigen Detektionsspule kann eine zweite Mittenfrequenz aufweisen, welche sich so von der ersten Mittenfrequenz unterscheiden kann, dass sich die Frequenzbereiche der Oszillatorschaltungen über die vorgegebenen Messbandbreiten nicht überlappen können. Dadurch können in vorteilhafter Weise Vorzeichenänderungen bzw. Nulldurchgänge des Ausgangssignals bzw. Differenzsignals vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, a first oscillator circuit having a first area detection coil having a first center frequency, and a second oscillator circuit having a second area detection coil may have a second center frequency, which may differ from the first center frequency so that the frequency ranges the oscillator circuits can not overlap over the given measurement bandwidths. As a result, sign changes or zero crossings of the output signal or differential signal can be avoided in an advantageous manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann eine Auswerteschaltung die aktuellen Mittenfrequenzen der Oszillatorschaltungen als erstes und zweites Frequenzsignal empfangen und durch Mischen und/oder Zählen eine Frequenzdifferenz der beiden Frequenzsignale bestimmen und als Ausgangssignal ausgeben. Hierbei kann die Auswerteschaltung die Frequenzsignale der Oszillatorschaltungen analog mischen, mit einem Tiefpass filtern und das tiefpassgefilterte Signal auszählen. Die Auswerteschaltung kann dann das ausgezählte Signal als Ausgangssignal ausgeben. Alternativ kann die Auswerteschaltung die Frequenzsignale der Oszillatorschaltungen über mindestens einen Analog/Digitalwandler digitalisieren und die digitalisierten Frequenzsignale mischen, mit einem Tiefpass filtern und das tiefpassgefilterte Signal auszählen. Auch hier kann die Auswerteschaltung das ausgezählte Signal als Ausgangssignal ausgeben. Als weitere Alternative kann die Auswerteschaltung die Frequenzsignale der Oszillatorschaltungen über Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandeln und jeweils mit einem Zähler die Frequenz auszählen. Die Auswerteschaltung kann dann digital die Differenzfrequenz der beiden Zähler bilden und als Ausgangssignal ausgeben. Bei einer besonders kostengünstigen Ausführungsform kann die Auswerteschaltung die Frequenzsignale der Oszillatorschaltungen über Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandeln, ein erstes Rechtecksignal als Eingangssignal und ein zweites Rechtecksignal als Taktsignal an ein Flip-Flop anlegen, so dass das Flip-Flop mit der Differenzfrequenz der beiden Rechtecksignale oszillieren kann. Die Auswerteschaltung kann dann die Differenzfrequenz am Ausgang des Flip-Flops erfassen und als Ausgangssignal ausgeben. Die langsame Ausgangsoszillation des Flip-Flops kann beispielsweise von einem Mikrocontroller erfasst werden, welcher mit geringer Taktfrequenz arbeiten kann, da der Zähler sich nur mit der langsamen Differenzfrequenz ändert.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement according to the invention, an evaluation circuit to receive the current center frequencies of the oscillator circuits as first and second frequency signal and determine by mixing and / or counting a frequency difference of the two frequency signals and output as an output signal. In this case, the evaluation circuit can mix the frequency signals of the oscillator circuits analogously, filter with a low-pass filter and count out the low-pass filtered signal. The evaluation circuit can then output the counted signal as an output signal. Alternatively, the evaluation circuit can digitize the frequency signals of the oscillator circuits via at least one analog / digital converter and mix the digitized frequency signals, with a low-pass filter and count the low-pass filtered signal. Again, the evaluation circuit can output the counted signal as an output signal. As a further alternative, the evaluation circuit can convert the frequency signals of the oscillator circuits via threshold value switches into square-wave signals and in each case count out the frequency with a counter. The evaluation circuit can then digitally form the difference frequency of the two counters and output as an output signal. In a particularly cost-effective embodiment, the evaluation circuit can convert the frequency signals of the oscillator circuits via threshold value in rectangular signals, apply a first square wave signal as an input signal and a second square wave signal as a clock signal to a flip-flop, so that the flip-flop can oscillate with the difference frequency of the two square wave signals , The evaluation circuit can then detect the difference frequency at the output of the flip-flop and output as an output signal. The slow output oscillation of the flip-flop can be detected for example by a microcontroller, which can operate at low clock frequency, since the counter changes only with the slow difference frequency.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be 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 Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a sensor arrangement according to the invention for detecting rotational angles on a rotating component.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Sensoranordnung aus 1. 2 shows a schematic block diagram of the sensor arrangement according to the invention 1 ,

3 zeigt ein Kennliniendiagramm von Winkelinformationen, welche die erfindungsgemäße Sensoranordnung aus 1 und 2 erzeugt. 3 shows a characteristic diagram of angle information, which the sensor arrangement according to the invention from 1 and 2 generated.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil 3 über mehrere Umdrehungen einen ersten Messwertgeber 10, welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil 3 gekoppelt ist, und einen zweiten Messwertgeber 20, welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil 3 gekoppelt ist. Hierbei erzeugt der erste Messwertgeber 10 in Verbindung mit einem ersten Messwertaufnehmer 30 eine erste Winkelinformation 1, und der zweite Messwertgeber 20 erzeugt in Verbindung mit einem zweiten Messwertaufnehmer 40 eine zweite Winkelinformation 2. Die beiden Winkelinformationen α1, α2 können dann zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels des rotierenden Bauteils 3 ausgewertet werden. Erfindungsgemäß wandelt eine Auswerte- und Steuereinheit 50 die erste Winkelinformation 1 in ein erstes Frequenzsignal f1 und die zweite Winkelinformation 2 in ein zweites Frequenzsignal f2 um und erzeugt aus den beiden Frequenzsignalen f1, f2 ein Ausgangssignal fN, welches den aktuellen Drehwinkel des rotierenden Bauteils 3 repräsentiert.How out 1 to 3 can be seen, the illustrated embodiment comprises a sensor arrangement according to the invention 1 for detecting angles of rotation on a rotating component 3 over several revolutions a first transmitter 10 , which circumferentially with a predetermined first gear ratio with the rotating component 3 coupled, and a second transmitter 20 , which circumferentially with a predetermined second gear ratio with the rotating component 3 is coupled. Here, the first transmitter generates 10 in conjunction with a first sensor 30 a first angle information 1 , and the second transmitter 20 generated in conjunction with a second transducer 40 a second angle information 2 , The two angle information α1, α2 can then be used to determine the current angle of rotation of the rotating component 3 be evaluated. According to the invention, an evaluation and control unit converts 50 the first angle information 1 in a first frequency signal f1 and the second angle information 2 in a second frequency signal f2 and generates from the two frequency signals f1, f2 an output signal fN, which is the current angle of rotation of the rotating component 3 represents.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil 3 als Lenkwinkelsensor zur Bestimmung des Lenkwinkels eines Fahrzeugs eingesetzt. Selbstverständlich können alternative Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil 3 auch in industriellen Steuerungen eingesetzt werden.In the illustrated embodiment, the sensor arrangement according to the invention 1 for detecting angles of rotation on a rotating component 3 used as a steering angle sensor for determining the steering angle of a vehicle. Of course, alternative embodiments of the sensor arrangement according to the invention 1 for detecting angles of rotation on a rotating component 3 also be used in industrial controls.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist das rotierende Bauteil 3 als Zahnrad mit einem Grundkörper 5 und einem Hauptzahnkranz 7 mit einer ersten Zähnezahl ausgeführt. Alternativ kann das rotierende Bauteil 3 beispielsweise eine Welle sein, welchem mit dem Zahnrad mit dem Hauptzahnkranz gekoppelt ist. Die beiden Messwertgeber 10, 20 sind ebenfalls als Zahnräder ausgeführt, wobei der erste Messwertgeber 10 einen Grundkörper 12 mit einem ersten Zahnkranz 14 aufweist, und der zweite Messwertgeber 20 einen Grundkörper 22 mit einem zweiten Zahnkranz 24 aufweist. Die Anzahl der Zähne der Zahnkränze 7, 14, 24 sind verschieden. So weist der Hauptzahnkranz 7 beispielsweise 42 Zähne, der erste Zahnkranz 14 beispielsweise 26 Zähne und der zweite Zahnkranz 24 beispielsweise 28 Zähne auf. Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, wird die Drehbewegung α des rotierenden Bauteils 3 auf die beiden Messwertgeber 10, 20 übersetzt. Die Messwertaufnehmer 30, 40 wandeln die jeweilige Winkelinformationen α1, α2 im Bereich von 0 bis 360° der beiden Messwertgeber 10, 20 in ein korrespondierendes Frequenzsignal f1, f2 um, welches beispielsweise jeweils eine Oszillationsfrequenz eines Oszillators repräsentiert und abhängig von der Stellung des korrespondierenden Messwertgebers 10, 20 ist. Die Auswerte- und Steuereinheit 50 erzeugt, bzw. berechnet aus den Frequenzsignal f1, f2 das Ausgangssignal fN, welches auch über mehrere Umdrehungen des rotierenden Bauteils 3 eindeutig ist. Der Verlauf der Winkelinformationen α1, α2 über mehrere Umdrehungen des rotierenden Bauteils 3 im Bereich von 0 bis 1440° ist in 3 dargestellt.How out 1 can be further seen, is the rotating component 3 as a gear with a body 5 and a main sprocket 7 executed with a first number of teeth. Alternatively, the rotating component 3 For example, be a shaft which is coupled to the gear with the main sprocket. The two transducers 10 . 20 are also designed as gears, with the first transmitter 10 a basic body 12 with a first sprocket 14 and the second transmitter 20 a basic body 22 with a second sprocket 24 having. The number of teeth of the sprockets 7 . 14 . 24 are different. So the main sprocket points 7 for example 42 Teeth, the first sprocket 14 for example 26 Teeth and the second sprocket 24 for example 28 Teeth on. How out 1 and 2 is further apparent, the rotational movement α of the rotating component 3 on the two transducers 10 . 20 translated. The transducers 30 . 40 convert the respective angle information α1, α2 in the range of 0 to 360 ° of the two transducers 10 . 20 in a corresponding frequency signal f1, f2 to, for example, each represents an oscillation frequency of an oscillator and depending on the position of the corresponding transducer 10 . 20 is. The evaluation and control unit 50 generated, or calculated from the frequency signal f1, f2, the output signal fN, which also over several revolutions of the rotating component 3 is unique. The course of the angle information α1, α2 over several revolutions of the rotating component 3 in the range of 0 to 1440 ° is in 3 shown.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Erfassung des Drehwinkels des rotierenden Bauteils 3 mit Hilfe des Wirbelstromeffekts. Wie aus 1 weiter ersichtlich weisen die scheibenförmigen Grundkörper 12, 22 der Messwertgeber 10, 20 jeweils eine spiralförmige elektrisch leitfähige Metallfläche 16, 26 auf. Die Messwertaufnehmer 30, 40 weisen jeweils flächige Detektionsspulen 32, 42 auf, die auf einer nicht näher dargestellten Leiterplatte mit einem vorgegebenen Abstand über oder unter dem jeweiligen Messwertgeber 10, 20 angeordnet sind. In the illustrated embodiment, the detection of the angle of rotation of the rotating component takes place 3 with the help of the eddy current effect. How out 1 further apparent, the disc-shaped base body 12 . 22 the transmitter 10 . 20 each a spiral-shaped electrically conductive metal surface 16 . 26 on. The transducers 30 . 40 each have two-dimensional detection coils 32 . 42 on, on a non-illustrated printed circuit board with a predetermined distance above or below the respective transmitter 10 . 20 are arranged.

Hierbei beeinflussen die elektrisch leitfähigen Metallflächen 16, 26 durch Wirbelstromeffekte die Induktivität der korrespondierenden Detektionsspule 32, 42 in Abhängigkeit vom Überdeckungsgrad. Die jeweilige flächige Detektionsspule 32, 42 ist so in Bezug auf die korrespondierende Metallfläche 16, 26 angeordnet, dass der Überdeckungsgrad bei einem aktuellen Drehwinkel α1, α2 des zugehörigen Messwertgebers 10, 20 von 0° einen maximalen Wert aufweist und bei einem aktuellen Drehwinkel α1, α2 von 180° einen minimalen Wert aufweist. Bei einem aktuellen Drehwinkel α1, α2 des zugehörigen Messwertgebers 10, 20 von 0° überdecken im dargestellten Ausführungsbeispiel die elektrisch leitfähigen Metallflächen 16, 26 die flächigen Detektionsspulen 32, 42 vollständig. Bei einem Drehwinkel von 180° geht die Überdeckung gegen Null. Über den Wirbelstromeffekt wird die Induktivität der korrespondierenden Detektionsspule 32, 42 geändert, so dass der Wert der Induktivität eindeutig die Stellung des zugehörigen Messwertgebers 10, 20 im Bereich von 0 bis 360° wiedergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die flächigen Detektionsspulen 32, 42 jeweils das frequenzbestimmende Teil einer Oszillatorschaltung 52, 54 mit einer vorgegebenen Mittenfrequenz f01, f02 aus. Die Induktivitätsänderungen der flächigen Detektionsspulen 32, 42 variieren die Mittenfrequenz f01, f02 der korrespondierenden Oszillatorschaltung 52, 54 über eine Umdrehung des korrespondierenden Messwertgebers 20, 30 innerhalb einer vorgegebenen Messbandbreite. Vorzugsweise sind die Oszillatorschaltungen 52, 54 jeweils als LR-Oszillator ausgeführt. Damit werden dann die Winkelinformationen α1, α2 erst in eine Induktivitätsänderung und dann in eine Frequenzänderung übersetzt.Here, the electrically conductive metal surfaces influence 16 . 26 eddy current effects the inductance of the corresponding detection coil 32 . 42 depending on the degree of coverage. The respective flat detection coil 32 . 42 is so in relation to the corresponding metal surface 16 . 26 arranged that the degree of coverage at a current rotation angle α1, α2 of the associated transmitter 10 . 20 of 0 ° has a maximum value and at a current rotation angle α1, α2 of 180 ° has a minimum value. At a current rotation angle α1, α2 of the associated transmitter 10 . 20 of 0 ° overlap in the illustrated embodiment, the electrically conductive metal surfaces 16 . 26 the flat detection coils 32 . 42 Completely. At a rotation angle of 180 °, the overlap goes to zero. About the eddy current effect, the inductance of the corresponding detection coil 32 . 42 changed, so that the value of the inductance clearly the position of the associated transmitter 10 . 20 ranging from 0 to 360 °. In the illustrated embodiment, the flat detection coils form 32 . 42 in each case the frequency-determining part of an oscillator circuit 52 . 54 with a predetermined center frequency f0 1 , f0 2 off. The inductance changes of the flat detection coils 32 . 42 vary the center frequency f0 1 , f0 2 of the corresponding oscillator circuit 52 . 54 over one revolution of the corresponding transmitter 20 . 30 within a given measurement bandwidth. Preferably, the oscillator circuits 52 . 54 each implemented as an LR oscillator. The angle information α1, α2 is then first translated into an inductance change and then into a frequency change.

Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine als Teil der Auswerte- und Steuereinheit 50 ausgeführte erste Oszillatorschaltung 52 mit der ersten flächigen Detektionsspule 32 eine erste Mittenfrequenz f01 auf, und eine als Teil der Auswerte- und Steuereinheit 50 ausgeführte zweite Oszillatorschaltung 54 weist mit der zweiten flächigen Detektionsspule 42 eine zweite Mittenfrequenz f02 auf, welche sich so von der ersten Mittenfrequenz f01 unterscheidet, dass sich die Frequenzbereiche der Oszillatorschaltungen 52, 54 über die vorgegebenen Messbandbreiten nicht überlappen. Die Auswerteund Steuereinheit 50 umfasst eine Auswerteschaltung 56, welche die aktuellen Mittenfrequenzen f01, f02 der Oszillatorschaltungen 52, 54 als erstes und zweites Frequenzsignal f1, f2 empfängt und durch Mischen und/oder Zählen eine Frequenzdifferenz der beiden Frequenzsignale f1, f2 bestimmt und als Ausgangssignal fN ausgibt.How out 2 is further apparent, has in the illustrated embodiment, as part of the evaluation and control unit 50 executed first oscillator circuit 52 with the first flat detection coil 32 a first center frequency f0 1 , and one as part of the evaluation and control unit 50 executed second oscillator circuit 54 points with the second flat detection coil 42 a second center frequency f0 2 , which differs from the first center frequency f0 1 so that the frequency ranges of the oscillator circuits 52 . 54 do not overlap over the given measuring bandwidths. The evaluation and control unit 50 includes an evaluation circuit 56 representing the current center frequencies f0 1 , f0 2 of the oscillator circuits 52 . 54 receives as first and second frequency signal f1, f2 and determined by mixing and / or counting a frequency difference of the two frequency signals f1, f2 and outputs as an output signal fN.

Die Auswerteschaltung 56 kann die Frequenzsignale f1, f2 der Oszillatorschaltungen 52, 54 beispielsweise analog mischen, mit einem nicht näher dargestellten Tiefpass filtern und das tiefpassgefilterte Signal auszählen. Die Auswerteschaltung 56 gibt dann das ausgezählte Signal als Ausgangssignal fN aus. Alternativ kann die Auswerteschaltung 56 die Frequenzsignale f1, f2 der Oszillatorschaltungen 52, 54 über mindestens einen nicht näher dargestellten Analog/Digitalwandler digitalisieren und die digitalisierten Frequenzsignale f1, f2 mischen, mit einem Tiefpass filtern und das tiefpassgefilterte Signal auszählen. Die Auswerteschaltung 56 gibt dann das ausgezählte Signal als Ausgangssignal fN aus.The evaluation circuit 56 can the frequency signals f1, f2 of the oscillator circuits 52 . 54 For example, analog mix, filter with a low-pass filter, not shown, and count out the low-pass filtered signal. The evaluation circuit 56 then outputs the counted signal as the output signal fN. Alternatively, the evaluation circuit 56 the frequency signals f1, f2 of the oscillator circuits 52 . 54 Digitize via at least one analog / digital converter, not shown, and mix the digitized frequency signals f1, f2, filter with a low-pass filter and count the low-pass filtered signal. The evaluation circuit 56 then outputs the counted signal as the output signal fN.

Als weitere Auswertemöglichkeit kann die Auswerteschaltung 56 die Frequenzsignale f1, f2 der Oszillatorschaltungen 52, 54 über nicht dargestellte Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandeln und jeweils mit einem nicht dargestellten Zähler die Frequenz f1, f2 auszählen. Die Auswerteschaltung 56 bildet dann digital die Differenzfrequenz der beiden Zähler und gibt den digitalen Zahlenwert als Ausgangssignal fN aus. Alternativ kann die Auswerteschaltung 56 die Frequenzsignale f1, f2 der Oszillatorschaltungen 52, 54 über Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandeln und ein erstes Rechtecksignal, welches beispielsweise das erste Frequenzsignal f1 repräsentiert, als Eingangssignal an ein Flip-Flop, welches vorzugsweise als D-Flip-Flip ausgeführt ist. Ein zweites Rechtecksignal, welches beispielsweise das zweite Frequenzsignal f2 repräsentiert, kann als Taktsignal an das Flip-Flop angelegt werden. Dadurch oszilliert das Flip-Flop mit der Differenzfrequenz der beiden Rechtecksignale, wobei die Auswerteschaltung 56 die Differenzfrequenz am Ausgang des Flip-Flops erfasst und als Ausgangssignal fN ausgibt. Die langsame Ausgangsoszillation des Flip-Flops wird dann von einem Mikrocontroller erfasst, welcher Teil der Auswerte- und Steuereinheit 50 ist und mit geringer Taktfrequenz arbeiten kann, da der Zähler sich nur mit der langsamen Differenzfrequenz ändert. Dies stellt eine besonders vorteilhafte und kostengünstige Ausführungsform dar.Another evaluation option is the evaluation circuit 56 the frequency signals f1, f2 of the oscillator circuits 52 . 54 via threshold switches not shown to convert into square wave signals and in each case with a counter, not shown, the frequency f1, f2 count. The evaluation circuit 56 then digitally forms the difference frequency of the two counters and outputs the digital numerical value as an output signal fN. Alternatively, the evaluation circuit 56 the frequency signals f1, f2 of the oscillator circuits 52 . 54 via threshold switch into rectangular signals and convert a first square wave signal, which represents, for example, the first frequency signal f1, as an input signal to a flip-flop, which is preferably designed as a D-flip-flip. A second square-wave signal, which represents, for example, the second frequency signal f2, can be applied as a clock signal to the flip-flop. As a result, the flip-flop oscillates with the difference frequency of the two square-wave signals, wherein the evaluation circuit 56 detects the difference frequency at the output of the flip-flop and outputs as output signal fN. The slow output oscillation of the flip-flop is then detected by a microcontroller, which is part of the evaluation and control unit 50 is and can work with low clock frequency, since the counter changes only with the slow difference frequency. This represents a particularly advantageous and cost-effective embodiment.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Sensoranordnung (1) zur Erfassung von Drehwinkeln (α) an einem rotierenden Bauteil (3) insbesondere in einem Fahrzeug über mehrere Umdrehungen mit einem ersten Messwertgeber (10), welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil (3) gekoppelt ist, und einem zweiten Messwertgeber (20), welcher umfangseitig mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis mit dem rotierenden Bauteil (3) gekoppelt ist, wobei der erste Messwertgeber (10) in Verbindung mit einem ersten Messwertaufnehmer (30) eine erste Winkelinformation (α1) erzeugt, und der zweite Messwertgeber (20) in Verbindung mit einem zweiten Messwertaufnehmer (40) eine zweite Winkelinformation (α2) erzeugt, welche zur Ermittlung des aktuellen Drehwinkels (α) des rotierenden Bauteils (3) auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerte- und Steuereinheit (50) die erste Winkelinformation (α1) in ein erstes Frequenzsignal (f1) und die zweite Winkelinformation (α2) in ein zweites Frequenzsignal (f2) umwandelt und aus den beiden Frequenzsignalen (f1, f2) ein Ausgangssignal (fN) erzeugt, welches den aktuellen Drehwinkel (α) des rotierenden Bauteils (3) repräsentiert.Sensor arrangement ( 1 ) for detecting angles of rotation (α) on a rotating component ( 3 ) in particular in a vehicle over several revolutions with a first transmitter ( 10 ), which circumferentially with a predetermined first gear ratio with the rotating component ( 3 ) and a second transmitter ( 20 ), which circumferentially with a predetermined second transmission ratio with the rotating component ( 3 ), the first transmitter ( 10 ) in conjunction with a first transducer ( 30 ) generates a first angle information (α1), and the second transmitter ( 20 ) in conjunction with a second transducer ( 40 ) generates a second angle information (α2) which is used to determine the current angle of rotation (α) of the rotating component ( 3 ) are evaluable, characterized in that an evaluation and control unit ( 50 ) converts the first angle information (α1) into a first frequency signal (f1) and the second angle information (α2) into a second frequency signal (f2) and generates an output signal (fN) from the two frequency signals (f1, f2) which represents the current angle of rotation (α) of the rotating component ( 3 ). Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertaufnehmer (30, 40) die Winkelinformationen (α1, α2) jeweils als Induktivitätsänderungen erzeugen, welche die Auswerte- und Steuereinheit (50) in die Frequenzsignale (f1, f2) umwandelt.Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the transducers ( 30 . 40 ) generate the angle information (α1, α2) in each case as inductance changes which the evaluation and control unit ( 50 ) into the frequency signals (f1, f2). Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertgeber (10, 20) jeweils einen scheibenförmigen Grundkörper (12, 22) mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Metallfläche (16, 26) und die Messwertaufnehmer (30, 40) jeweils mindestens eine flächige Detektionsspule (32, 42) aufweisen, wobei die mindestens eine elektrisch leitfähige Metallfläche (16, 26) die Induktivität der korrespondierenden mindestens einen Detektionsspule (32, 42) in Abhängigkeit vom Überdeckungsgrad beeinflusst.Sensor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transducers ( 10 . 20 ) each have a disk-shaped base body ( 12 . 22 ) with at least one electrically conductive metal surface ( 16 . 26 ) and the transducers ( 30 . 40 ) in each case at least one areal detection coil ( 32 . 42 ), wherein the at least one electrically conductive metal surface ( 16 . 26 ) the inductance of the corresponding at least one detection coil ( 32 . 42 ) depending on the degree of coverage. Sensoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine flächige Detektionsspule (32, 42) das frequenzbestimmende Teil einer Oszillatorschaltung (52, 54) mit einer vorgegebenen Mittenfrequenz (f01, f02) ausbildet, wobei die Induktivitätsänderungen der flächigen Detektionsspulen (32, 42) die Mittenfrequenz (f01, f02) der korrespondierenden Oszillatorschaltung (52, 54) über eine Umdrehung des korrespondierenden Messwertgebers (20, 30) innerhalb einer vorgegebenen Messbandbreite variieren.Sensor arrangement according to claim 3, characterized in that the at least one flat detection coil ( 32 . 42 ) the frequency-determining part of an oscillator circuit ( 52 . 54 ) with a predetermined center frequency (f0 1 , f0 2 ) is formed, wherein the inductance changes of the areal detection coils ( 32 . 42 ) the center frequency (f0 1 , f0 2 ) of the corresponding oscillator circuit ( 52 . 54 ) over one revolution of the corresponding transmitter ( 20 . 30 ) vary within a given measurement bandwidth. Sensoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Oszillatorschaltung (52) mit einer ersten flächigen Detektionsspule (32) eine erste Mittenfrequenz (f01) aufweist, und eine zweite Oszillatorschaltung (54) mit einer zweiten flächigen Detektionsspule (42) eine zweite Mittenfrequenz (f02) aufweist, welche sich so von der ersten Mittenfrequenz (f01) unterscheidet, dass sich die Frequenzbereiche der Oszillatorschaltungen (52, 54) über die vorgegebenen Messbandbreiten nicht überlappen.Sensor arrangement according to claim 4, characterized in that a first oscillator circuit ( 52 ) with a first flat detection coil ( 32 ) has a first center frequency (f0 1 ), and a second oscillator circuit ( 54 ) with a second flat detection coil ( 42 ) has a second center frequency (f0 2 ) which differs from the first center frequency (f0 1 ) such that the frequency ranges of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) do not overlap over the given measuring bandwidths. Sensoranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteschaltung (56) die aktuellen Mittenfrequenzen (f01, f02) der Oszillatorschaltungen (52, 54) als erstes und zweites Frequenzsignal (f1, f2) empfängt und durch Mischen und/oder Zählen eine Frequenzdifferenz der beiden Frequenzsignale (f1, f2) bestimmt und als Ausgangssignal (fN) ausgibt.Sensor arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that an evaluation circuit ( 56 ) the current center frequencies (f0 1 , f0 2 ) of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) receives as first and second frequency signal (f1, f2) and determined by mixing and / or counting a frequency difference of the two frequency signals (f1, f2) and outputs as an output signal (fN). Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (56) die Frequenzsignale (f1, f2) der Oszillatorschaltungen (52, 54) analog mischt, mit einem Tiefpass filtert und das tiefpassgefilterte Signal auszählt, wobei die Auswerteschaltung (56) das ausgezählte Signal als Ausgangssignal (fN) ausgibt. Sensor arrangement according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit ( 56 ) the frequency signals (f1, f2) of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) mixes analog, filters with a low-pass filter and counts the low-pass filtered signal, the evaluation circuit ( 56 ) outputs the counted signal as an output signal (fN). Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (56) die Frequenzsignale (f1, f2) der Oszillatorschaltungen (52, 54) digitalisiert und die digitalisierten Frequenzsignale (f1, f2) mischt, mit einem Tiefpass filtert und das tiefpassgefilterte Signal auszählt, wobei die Auswerteschaltung (56) das ausgezählte Signal als Ausgangssignal (fN) ausgibt.Sensor arrangement according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit ( 56 ) the frequency signals (f1, f2) of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) digitizes and mixes the digitized frequency signals (f1, f2), filters with a low-pass filter and counts the low-pass filtered signal, the evaluation circuit ( 56 ) outputs the counted signal as an output signal (fN). Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (56) die Frequenzsignale (f1, f2) der Oszillatorschaltungen (52, 54) über Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandelt und jeweils mit einem Zähler die Frequenz (f1, f2) auszählt, wobei die Auswerteschaltung (56) digital die Differenzfrequenz der beiden Zähler bildet und als Ausgangssignal (fN) ausgibt.Sensor arrangement according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit ( 56 ) the frequency signals (f1, f2) of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) is converted into square wave signals via threshold value switches and the frequency (f1, f2) is counted in each case with a counter, the evaluation circuit ( 56 ) Digitally forms the difference frequency of the two counters and outputs as an output signal (fN). Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (56) die Frequenzsignale (f1, f2) der Oszillatorschaltungen (52, 54) über Schwellwertschalter in Rechtecksignale umwandelt, ein erstes Rechtecksignal als Eingangssignal und ein zweites Rechtecksignal als Taktsignal an ein Flip-Flop anlegt, so dass das Flip-Flop mit der Differenzfrequenz der beiden Rechtecksignale oszilliert, wobei die Auswerteschaltung (56) die Differenzfrequenz am Ausgang des Flip-Flops erfasst und als Ausgangssignal (fN) ausgibt.Sensor arrangement according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit ( 56 ) the frequency signals (f1, f2) of the oscillator circuits ( 52 . 54 ) via threshold switches into square waves, a first square wave signal as an input signal and a second square wave signal as a clock signal to a flip-flop applies, so that the flip-flop oscillates with the difference frequency of the two square wave signals, wherein the evaluation circuit ( 56 ) detects the difference frequency at the output of the flip-flop and outputs as an output signal (fN).
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