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Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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Bei bekannten Lenkwinkelsensoren wird der Lenkwinkel für mehrere Umdrehungen des Lenkrades mit Hilfe zweier Zahnräder gemessen, die über ein großes Zahnrad an der Lenkstange gekoppelt sind. Die Zahnräder sind in einer Richtung magnetisiert und mit Hilfe von Magnetfeldsensoren kann der Winkel der Zahnräder bestimmt werden. Die beiden Zahnräder haben eine leicht unterschiedliche Anzahl von Zähnen, so dass am Verhältnis der Winkel zueinander auch die jeweilige Umdrehung der Zahnräder bestimmt werden kann. Somit kann der Winkel des Lenkrades über mehrere Umdrehungen bestimmt werden. Jede Kunde hat ein eigenes Design für die Lenkradstange und Schaltereinheit, in die der Lenkwinkelsensor eingebaut wird. Derzeit wird für fast jeden Kunden eine eigene Platine aufgrund der unterschiedlichen Anforderung entwickelt und erprobt.
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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.
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Aus der
DE 10 2012 202 639 A1 ist eine Sensoranordnung zur 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.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeugmit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Auswertung der Überlagerung zweier Magnetfelder an einem Punkt mit einer gewissen geometrischen Ausdehnung beide Magnetfelder erkannt und voneinander getrennt werden können. Dies erreicht man durch mehrere planare und/oder vertikale Hallsensoren auf einer Messfläche, deren Ausgangssignale ausgewertet werden können.
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Mit den planaren Hallsensoren kann man beispielsweise die Richtung des Summenmagnetfeldes an einem definierten Punkt der Messfläche durch eine einfache arctan2 Rückrechnung berechnen. Hierbei setzt sich das Summenmagnetfeld am definierten Punkt aus den Magnetfeldern zusammen, welche von der magnetischen Codierung des ersten Messwertgebers und der magnetischen Codierung des zweiten Messwertgebers erzeugt werden. Die magnetische Codierung der Messwertgeber wird beispielsweise durch eine sich abwechselnde Anordnung von magnetischen Nordpolen und Südpolen umgesetzt. Mit den vertikalen Hallsensoren kann man durch eine arctan2 Rückrechnung von Differenzwerten die differenzielle Magnetfeldrichtung bestimmen. Die Differenzwerte werden aus Messwerten berechnet, welche von gegenüberliegend auf der Messfläche angeordneten vertikalen Hallsensoren erfasst werden.
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Ursprünglich wurden solche Hallsensoren entwickelt, um den Winkelfehler durch Fremdfelder bei sich drehenden Magnetfeldern zu minimieren. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann dies in der einfachsten Version dazu verwendet werden, dass man das „Fremdfeld" bzw. das von der magnetischen Codierung eines der Messwertgeber erzeugten Magnetfelds größer in der geometrischen Ausdehnung wählt und das „differentielle Magnetfeld“ bzw. das von der magnetischen Codierung des anderen der Messwertgeber erzeugten Magnetfelds kleiner in der geometrischen Ausdehnung wählt. Die erste Information zur Ermittlung einer Winkelstellung des rotierenden Bauteils im Bereich einer 360°-Rotation wird dann durch das differentielle Magnetfeld bestimmt und eine zweite Information zur Ermittlung der Umdrehungszahl des rotierenden Bauteils wird dann durch Auswerten des Fremdfelds bestimmt.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise die Bestimmung der Magnetfeldvektoren an einer Stelle mit einer geringen räumlichen Ausdehnung, so dass im günstigsten Fall auf eine Leiterplatte verzichtet werden kann. Die Messfläche kann beispielsweise in einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) integriert werden. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug können dann für verschiedene Anwendungen zur Erfassung von Drehwinkeln im Fahrzeug, wie beispielsweise als Lenkwinkelsensor, Pedalweggeber usw. eingesetzt werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug zur Verfügung. Hierbei ist das rotierende Bauteil mit zwei Messwertgebern gekoppelt, welche jeweils in Verbindung mit einem Messwertaufnehmer zumindest eine erste Information zur Ermittlung einer Winkelstellung des rotierenden Bauteils im Bereich einer 360°-Rotation und eine zweite Information zur Ermittlung der Umdrehungszahl des rotierenden Bauteils zur Verfügung stellen. Ein aktueller Drehwinkel des rotierenden Bauteils ist aus der ermittelten Winkelstellung und der ermittelten Umdrehungszahl ermittelbar. Hierbei weisen die Messwertgeber jeweils eine magnetische Codierung auf und der Messwertaufnehmer weist im Wirkungsbereich der magnetischen Codierungen der Messwertgeber eine Messfläche mit mindestens einem vertikalen Hallsensor, welcher eine senkrecht zur Messfläche verlaufenden Magnetfeldvektor erfasst, und mindestens einem planaren Hallsensor auf, welcher einen parallel zur Messfläche verlaufenden Magnetfeldvektor erfasst. Hierbei repräsentieren die erfassten Magnetfeldvektoren die überlagerten Magnetfelder, welche die magnetischen Codierungen der bewegten Messwertgeber am Ort der Messfläche erzeugen.
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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 in einem Fahrzeug möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der Messwertaufnehmer eine gerade Anzahl von vertikalen Hallsensoren umfassen kann, welche gleichmäßig verteilt auf einem Kreis um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet werden können. Zudem kann der Messwertaufnehmer mindestens zwei planare Hallsensoren umfasst, welche im Bereich des gemeinsamen Mittelpunkts angeordnet sind und zu einander senkrecht stehende Magnetfeldvektoren erfassen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann der Messwertaufnehmer als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) mit Kunststoffgehäuse ausgeführt werden, welcher die Messfläche mit den Hallsensoren und eine Auswerte- und Steuereinheit umfassen kann, welche Ausgabesignale der Hallsensoren empfangen und auswerten kann. Ziel ist es eine einzige oder nur wenige Platinen zu entwickeln, die in allen Projekten eingesetzt werden kann. Dadurch kann die räumliche Ausdehnung des Messwertaufnehmers in vorteilhafter Weise sehr klein gehalten werden. Die ganze Elektronik und die erforderliche Rechenleistung können in den anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) integriert werden. Dadurch kann der gleiche Messwertaufnehmer bzw. der anwendungsspezifische integrierte Schaltkreis (ASIC) in vorteilhafter Weise in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, wenn man die Auswertung durch die Integration eines Mikrocontrollers und einer entsprechenden Auswertesoftware flexibel gestaltet. Bei einem Pedalweggeber ermöglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung beispielsweise den Winkel des magnetisch codierten Messwertgebers und das Fremdfeld zu messen, um so den Winkel des magnetisch codierten Messwertgebers noch präziser bestimmen zu können. Bei einem Lenkwinkelsensor ermöglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung beispielsweise den Winkel des Lenkrades über mehrere Umdrehungen zu bestimmen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann ein Drehgeber drehfest mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt werden und am Außenumfang mindestens einen Hauptzahnkranz aufweist. Die Messwertgeber können beispielsweise als Zahnräder oder als Zahnstange ausgeführt und direkt oder indirekt mit dem Hauptzahnkranz des Drehgebers gekoppelt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann ein erster Messwertgeber als Zahnrad mit einem ersten Zahnkranz und einem Untersetzungszahnkranz ausgeführt und mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber gekoppelt werden. Hierbei kann ein zweiter Messwertgeber als mit dem Untersetzungszahnkranz des ersten Messwertgebers gekoppelte Zahnstange ausgeführt werden, wobei eine Drehachse des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Hallsensoren des Messwertaufnehmers verlaufen kann. Bei dieser Ausführungsform kann mit den planaren Hallsensoren die Richtung des Summenmagnetfeldes im Zentrum des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers bestimmt werden. Mit den vertikalen Hallsensoren kann die Richtung des Magnetfeldes des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers aus Differenzwerten von gegenüberliegenden Hallsensoren bestimmt werden. Aus diesen Informationen kann dann der Drehwinkel des rotierenden Bauteils berechnet werden, wobei aus der Drehstellung des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers die erste Information zur Winkelstellung des rotierenden Bauteils im Bereich einer 360°-Rotation gewonnen werden kann, und aus der Position des als Zahnstange ausgeführten zweiten Messwertgebers die zweite Information zur Ermittlung der Umdrehungszahl des rotierenden Bauteils gewonnen werden kann. Da der als Zahnstange ausgeführte zweite Messwertgeber eine Anfangsund Endstellung aufweist, wird der Messwertaufnehmer an einer definierten Position in Bezug auf die Messwertgeber eingebaut.
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Alternativ kann ein erster Messwertgeber als Zahnrad mit einem ersten Zahnkranz ausgeführt und mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber gekoppelt werden. Ein zweiter Messwertgeber kann als Zahnrad mit einem zweiten Zahnkranz ausgeführt und mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis, welches sich vom ersten Übersetzungsverhältnis unterscheidet, direkt mit dem Drehgeber gekoppelt werden. Hierbei kann eine gemeinsame Drehachse der als Zahnräder ausgeführten Messwertgeber durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Hallsensoren verlaufen. Zur Umsetzung der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse kann sich eine Anzahl der Zähne des ersten Zahnkranzes von der Anzahl der Zähne des zweiten Zahnkranzes unterscheiden. Alternativ können die Zahnkränze der Messwertgeber die gleiche Anzahl von Zähnen aufweisen und der Drehgeber kann am Außenumfang zwei Hauptzahnkränze aufweisen, welche eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. Bei beiden Ausführungsformen ergibt sich für die beiden magnetisch codierten Messwertgeber an der Messfläche ein Summenfeld, das zur Bestimmung des Drehwinkels des rotierenden Bauteils ausgewertet werden kann.
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Als weitere Alternative kann der Drehgeber als magnetisch codierter erster Messwertgeber ausgeführt werden, wobei ein zweiter Messwertgeber als Zahnrad mit einem Zahnkranz ausgeführt und mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber gekoppelt werden kann. Hierbei kann der gemeinsame Mittelpunkt der Hallsensoren im Umfeld eines Koppelbereichs zwischen dem Drehgeber und dem zweiten Messwertgeber angeordnet werden. Auch bei dieser Ausführungsvariante überlagern sich die Magnetfelder der beiden magnetisch codierten Messwertgeber und die Drehbewegungen können auf die Einzelwinkel der beiden Messwertgeber und somit auf die Drehstellung des rotierenden Bauteils zurückgerechnet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Messwertaufnehmers mit einer Messfläche für eine erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug.
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3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug.
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4 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A, 1B, 1C zur Erfassung von Drehwinkeln an einem nicht näher dargestellten rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug jeweils zwei Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C, welche mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt sind. Die Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C stellen jeweils in Verbindung mit einem Messwertaufnehmer 10 zumindest eine erste Information zur Ermittlung einer Winkelstellung des rotierenden Bauteils im Bereich einer 360°-Rotation und eine zweite Information zur Ermittlung der Umdrehungszahl des rotierenden Bauteils zur Verfügung. Hierbei wird ein aktueller Drehwinkel des rotierenden Bauteils aus der ermittelten Winkelstellung und der ermittelten Umdrehungszahl ermittelt. Die Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C weisen jeweils eine magnetische Codierung auf und der Messwertaufnehmer 10 weist im Wirkungsbereich der magnetischen Codierungen der Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C eine Messfläche 12 mit mindestens einem vertikalen Hallsensor 14, welcher eine senkrecht zur Messfläche 12 verlaufenden Magnetfeldvektor Mz erfasst, und mindestens einem planaren Hallsensor 14 auf, welcher einen parallel zur Messfläche 12 verlaufenden Magnetfeldvektor Mx, My erfasst. Hierbei repräsentieren die erfassten Magnetfeldvektoren Mx, My, Mz die überlagerten Magnetfelder, welche die magnetischen Codierungen der bewegten Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C am Ort der Messfläche 12 erzeugen.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst der Messwertaufnehmer 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine gerade Anzahl von vier vertikalen Hallsensoren 14, welche gleichmäßig verteilt auf einem Kreis um einen gemeinsamen Mittelpunkt MP angeordnet sind. Zudem umfasst der Messwertaufnehmer 10 mindestens zwei planare Hallsensoren 16, welche im Bereich des gemeinsamen Mittelpunkts MP angeordnet sind und zu einander senkrecht stehende Magnetfeldvektoren Mx, My erfassen. Zudem ist der Messwertaufnehmer 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) 18 mit Kunststoffgehäuse ausgeführt, welcher die Messfläche 12 mit den Hallsensoren 14, 16 und eine Auswerte- und Steuereinheit 18.2 umfasst, welche Ausgabesignale der Hallsensoren 14, 16 empfängt und auswertet.
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Wie aus 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, umfassten die dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A, 1B, 1C jeweils einen Drehgeber 3A, 3B, 3C, welcher drehfest mit dem rotierenden Bauteil gekoppelt ist und am Außenumfang mindestens einen Hauptzahnkranz 3.1A, 3.1B, 3.1C aufweist. Das rotierende Bauteil kann beispielsweise als Welle ausgeführt werden, auf welche der Drehgeber 3A, 3B, 3C aufgesteckt ist. Die Messwertgeber 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 7C können beispielsweise als Zahnräder 5A, 5B, 7B, 7C oder als Zahnstange 7A ausgeführt und direkt oder indirekt mit dem Hauptzahnkranz 18 des Drehgebers 3A, 3B, 3C gekoppelt werden.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist ein erster Messwertgeber 5A im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A als Zahnrad mit einem ersten Zahnkranz 5.1A und einem Untersetzungszahnkranz 5.2A ausgeführt und mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber 3A gekoppelt. Ein zweiter Messwertgeber 7A ist im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A als mit dem Untersetzungszahnkranz 5.2A des ersten Messwertgebers 5A gekoppelte Zahnstange ausgeführt. Eine Drehachse DA des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers 5A verläuft durch den gemeinsamen Mittelpunkt MP der Hallsensoren 14, 16 des Messwertaufnehmers 10.
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Bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1A wird mit den planaren Hallsensoren 16 die Richtung des Summenmagnetfeldes im Zentrum des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers 5A durch eine einfache arctan2 Rückrechnung bestimmt. Mit den vertikalen Hallsensoren 14 wird die Richtung des Magnetfeldes des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers 5A durch eine arctan2 Rückrechnung der Differenzen von gegenüberliegenden Hallsensoren 14 bestimmt. Sind die Richtung des Summenmagnetfeldes und die Richtung des Zahnradmagnetfeldes und das Stärkeverhältnis des als Zahnrad ausgeführten ersten Messwertgebers 5A und des als Zahnstange ausgeführten zweiten Messwertgebers 7A bekannt, dann kann man die Richtung des Magnetfelds des als Zahnstange ausgeführten zweiten Messwertgebers 7A zurückrechnen und somit dessen Position als Rundenzähler ausgewertet werden. Da der als Zahnstange ausgeführte zweite Messwertgeber 7A eine Anfangs- und Endstellung aufweist, wird der Messwertaufnehmer 10 an einer definierten Position in Bezug auf die Messwertgeber 5A, 7A eingebaut.
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Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist ein erster Messwertgeber 5B im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1B als Zahnrad mit einem ersten Zahnkranz 5.1B ausgeführt und mit einem vorgegebenen ersten Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber 3B gekoppelt. Ein zweiter Messwertgeber 7B ist als Zahnrad mit einem zweiten Zahnkranz 7.1B ausgeführt und mit einem vorgegebenen zweiten Übersetzungsverhältnis, welches sich vom ersten Übersetzungsverhältnis unterscheidet, direkt mit dem Drehgeber 3B gekoppelt. Hierbei verläuft eine gemeinsame Drehachse DA der als Zahnräder ausgeführten Messwertgeber 5B, 7B durch den gemeinsamen Mittelpunkt MP der Hallsensoren 14, 16. Im dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich eine Anzahl der Zähne des ersten Zahnkranzes 5.1B von der Anzahl der Zähne des zweiten Zahnkranzes 7.1B, um die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse zu implementieren. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Zahnkränze 5.1B, 7.1B der Messwertgeber 5B, 7B die gleiche Anzahl von Zähnen aufweisen und der Drehgeber 3B weist am Außenumfang zwei Hauptzahnkränze 3.1B auf, welche eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. Bei beiden Ausführungsbeispielen ergibt sich für die beiden magnetisch codierten Messwertgeber 5B, 7B an der Messfläche 12 ein Summenfeld, das zur Bestimmung des Drehwinkels des rotierenden Bauteils ausgewertet werden kann. Die Rückrechnung erfolgt über eine Addition und eine Subtraktion von Amplituden von normierten Magnetfeldern, welche in die beiden senkrecht zueinander stehenden Hauptrichtungen x, y verlaufen, welche die Messfläche 12 aufspannen. Anschließend kann eine Rückrechnung mit der arctan2 Funktion auf die Einzelwinkel der als Zahnräder ausgeführten Messwertgeber 5B, 7B und somit auf die Drehstellung des rotierenden Bauteils erfolgen.
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Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1C der Drehgeber 3C als magnetisch codierter erster Messwertgeber 5C ausgeführt, wobei ein zweiter Messwertgeber 7C als Zahnrad mit einem Zahnkranz 7.1C ausgeführt und mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis direkt mit dem Drehgeber 3C gekoppelt ist. Hierbei ist der gemeinsame Mittelpunkt MP der Hallsensoren 14, 16 im Umfeld eines Koppelbereichs zwischen dem Drehgeber 3C und dem zweiten Messwertgeber 7C angeordnet. Auch beim dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1C ergibt sich für die beiden magnetisch codierten Messwertgeber 5C, 7C an der Messfläche 12 ein Summenfeld, das zur Bestimmung des Drehwinkels des rotierenden Bauteils ausgewertet werden kann. Analog zum zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt die Rückrechnung über eine Addition und eine Subtraktion von Amplituden von normierten Magnetfeldern, welche in die beiden senkrecht zueinander stehenden Hauptrichtungen x, y verlaufen, welche die Messfläche 12 aufspannen. Anschließend kann eine Rückrechnung mit der arctan2 Funktion auf die Einzelwinkel der als Zahnräder ausgeführten Messwertgeber 5C, 7C und somit auf die Drehstellung des rotierenden Bauteils erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19506938 A1 [0003]
- DE 102012202639 A1 [0004]
