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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem.
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Aus der
WO 2010/060607 A2 ist ein IC-Gehäuse mit einem Halbleiterchip mit einer integrierten Schaltung und einem integrierten magnetischen Sensor bekannt. Von dem Gehäuse des Halbleiterchips beabstandet ist ein Permanentmagnet, dessen magnetischer Fluss den Sensor durchdringt. Nähert sich am kopfseitigen Ende des Halbleiterchips ein zu messender Gegenstand, ändert sich die magnetische Flussdichte durch den Sensor.
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Aus der
US 7,250,760 B2 sind integrierte magnetische Hallsensoren bekannt, bei denen ein Permanentmagnet mit dem Sensor in dem IC-Gehäuse angeordnet ist. Hierbei sind die Hallsensoren derart zu dem Feld des Permanentmagneten angeordnet, dass ohne äußere Feldbeeinflussung eine Hallspannung erzeugt wird. Des Weiteren sind aus der
DE 100 09 173 A1 und der
US 6 278 269 B1 Anordnungen mit Magnetfeldsensoren und Permanentmagneten bekannt. Weitere gattungsgemäße Messsysteme sind aus der
DE 10 2013 007 902 A1 und der
US 2015/0 022 189 A1 bekannt.
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Aus der
DE 698 27 559 T2 ist ein Gehäuse für einen Magnetfeldsensor bekannt. Üblicherweise ist ein Luftspalt als der Abstand zwischen einem Erreger und der Außenoberfläche des Gehäuses definiert, welches ein Messelement des Magnetfeldsensors enthält. Ein ”effektiver Luftspalt” kann als der Abstand zwischen dem Erreger und dem Messelement selbst beschrieben werden. Magnetfeldsensoren enthalten typischerweise einen Permanentmagneten und ein Messelement, das in ein Gehäuse eingekapselt ist.
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Dieser Gehäusetyp ist jedoch für raue Umgebungen, insbesondere die eines Automobils ungeeignet. Demzufolge werden derartig verpackte Messelemente ferner in einem zusätzlichen Gehäuse (Übergehäuse) eingeschlossen, welches den Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz bereitstellt. Dies führt zu einer Verringerung der Spitzenmagnetfeldstärke, wenn ein Zahn in der Nähe zu dem Messelement durch das Magnetfeld hindurch tritt. In der
DE 698 27 559 T2 ist es erwünscht, das Messelement so nahe wie möglich an dem Magneten zu haben, da das Magnetfeld als eine Funktion des Luftspalts abnimmt. Ein geringer Abstand ermöglicht die Verwendung eines kleinen Magneten mit niedrigerem Energieprodukt.
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Aus der
DE 10 2012 203 001 A1 ist ein 3-D-Magnetsensor bekannt. Der Magnetfeldsensor weist einen flachen weichmagnetischen Körper auf, der auf einer Oberfläche eines Substrats angeordnet ist, das ein Magnetsensor-Array mit einer Mehrzahl von räumlich unterschiedlichen Magnetsensorelementen aufweist, die in einer vorbestimmten Konfiguration angeordnet sind. In Gegenwart eines externen Magnetfelds wird der flache weichmagnetische Körper magnetisiert, um ein Reaktionsmagnetfeld zu erzeugen.
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Die Mehrzahl von Magnetsensorelementen sind jeweils dazu konfiguriert, einen Magnetfeldwert einer Überlagerung des externen Magnetfelds und des Reaktionsmagnetfelds entlang einer ersten Achse (z. B. einer z-Achse) zu messen, woraus sich eine Mehrzahl von räumlich unterschiedlichen Messungen der Magnetfeldkomponente entlang der ersten Achse ergibt. Die Mehrzahl von räumlich unterschiedlichen Messungen kann dazu verwendet werden, Magnetfeldkomponenten des externen Magnetfelds entlang einer Mehrzahl von Achsen (z. B. x-Achse, y-Achse und z-Achse) zu berechnen.
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Aus der
DE 10 2013 007 902 A1 ist eine Magnetvorrichtung zur Erzeugung eines Offset-Magnetfelds für einen Magnetfeldsensor bekannt, die zwei Hauptpole sowie mindestens zwei Nebenpole aufweist, wobei ein durch die Hauptpole erzeugtes Hauptmagnetfeld zumindest teilweise von einem durch die Nebenpole erzeugten Nebenmagnetfeld kompensiert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Messsystem möglichst zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Messsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
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Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird ein Messsystem mit einer Magnetvorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds und mindestens einem Magnetfeldsensor zur Erfassung einer Flussdichte des Magnetfeldes zumindest in einer ersten Raumrichtung bereitgestellt.
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Die Magnetvorrichtung weist einen zwei permanentmagnetische Pole aufweisenden Hauptmagneten mit einer Hauptmagnetisierungsrichtung zur Erzeugung eines Hauptmagnetfelds und mindestens einen zwei permanentmagnetische Pole aufweisenden Nebenmagneten mit einer Nebenmagnetisierungsrichtung zur Erzeugung eines Nebenmagnetfelds auf, wobei der Hauptmagnet größere Abmessungen als der mindestens eine Nebenmagnet aufweist.
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Das Magnetfeld wird durch Überlagerung des Hauptmagnetfelds und des Nebenmagnetfelds gebildet, wobei das Nebenmagnetfeld das Hauptmagnetfeld in der ersten Raumrichtung zumindest teilweise kompensiert.
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Ferner weist die Magnetvorrichtung eine dem mindestens einen Magnetfeldsensor zugewandte Oberseite auf, wobei der mindestens eine Magnetfeldsensor zu der Oberseite der Magnetvorrichtung beabstandet ist.
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Die Oberseite der Magnetvorrichtung ist als plane Fläche mit einem ersten Oberflächenbereich und einem zweiten Oberflächenbereich ausgebildet ist, wobei der erste Oberflächenbereich von mindesten einem Pol des Hauptmagneten gebildet ist, der zweite Oberflächenbereich von mindestens einem Pol des mindestens einen Nebenmagneten gebildet wird und der Magnetfeldsensor in einer senkrecht zu der Oberseite der Magnetvorrichtung verlaufenden Projektion den zweiten Oberflächenbereich zumindest teilweise überdeckt.
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Es sei angemerkt, dass mit Magnetisierungsrichtung im Wesentlichen eine Richtung bezeichnet wird, entlang derer die Polung eines Permanentmagneten von Südpol auf Nordpol wechselt. Indem der magnetische Fluss des Hauptmagneten von den Nebenmagneten teilweise kompensiert ist, sind die beiden Magnetisierungsrichtungen bezüglich zu der ersten Raumrichtung vorzugsweise antiparallel.
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Es versteht sich, dass das Messsystem dazu ausgebildet ist, die Anwesenheit eines Gebers zu detektieren. Hierbei umfasst der Geber ein ferromagnetisches Material.
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Es versteht sich weiterhin, dass beispielsweise, sofern die plane Fläche des Magneten in der x–y Ebene ausgebildet ist, der Magnetfeldsensor oberhalb der planen Fläche in der z-Richtung beabstandet ist. Des Weiteren versteht es sich, dass bei einer Messung ein Geber in z-Richtung oberhalb des Magnetfeldsensors angeordnet ist und bei Anwesenheit des Gebers wenigstens in der ersten Richtung, in dem vorliegenden Ausführungsform ist das z-Richtung, ein magnetischer Fluss erzeugt wird.
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Auch sei angemerkt, dass der Nebenmagnet vorzugsweise durch eine Ummagnetisierung von Bereichen in dem Hauptmagneten hergestellt wird und der Magnet insgesamt einstückig oder anders ausgedrückt monolithisch ausgebildet ist.
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In einer anderen Ausführungsform weist der Hauptmagnet eine Vertiefung auf, wobei die Vertiefung eine Negativform des Nebenmagneten darstellt, so dass der gesamte Magnet zweistückig ausgebildet ist.
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Des Weiteren sei angermerkt, dass der zumindest eine Magnetfeldsensor vorzugsweise in einem Halbleiterkörper monolithisch integriert oder auf dessen Oberfläche angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst der Halbleiterkörper eine Ansteuer- und Auswerteschaltung. Die Ansteuer- und Auswerteschaltung steht in einer elektrischen Wirkverbindung mit dem Magnetfeldsensor.
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Untersuchungen haben gezeigt, dass es möglich ist, das magnetische Feld eines Magneten lokal so zu modifizieren, dass es – im Vergleich zu einem Urzustand ohne Modifikation – eine an bestimmten Punkten im Raum für Magnetfeldsensoren deutlich verringerte magnetische Flussdichtenkomponente aufweist.
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Insbesondere zeigte sich, dass oberhalb der planen Fläche in einem Abschnitt entlang der ersten Raumrichtung sich ein Bereich mit einer geringen oder keinen magnetischen Flussdichte ausbildet. Anders ausgedrückt, es ist wünschenswert die magnetische Flussdichte in der ersten Raumrichtung in dem Bereich auf Null zu reduzieren, d. h. idealerweise eine sogenannte Nullfeldanordnung zu erzielen.
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Es versteht sich, dass der Magnetfeldsensor in dem Bereich des reduzierten Magnetfelds, vorzugsweise Nullfeld angeordnet ist, sodass der Magnetfeldsensor in einem flussarmen oder vorzugsweise flussfreien Bereich bei der Abwesenheit des Gebers nur ein geringes oder kein Signal erzeugt.
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Hierbei bezieht sich das der Ausdruck des Nullfeldes oder des flussarmen Bereichs insbesondere für die zu messende magnetischen Komponente des Magnetfeldes, beispielsweise die Komponente in z-Richtung.
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Es zeigte sich weiterhin, dass sich bei dem Messsystem ein Arbeitsbereich ergibt als größer gleich zwei des Abstands des Targets zur aktiven Magnetfeldsensor im Verhältnis zu dem Abstand der aktiven Magnetfeldsensor zu der Magnetoberfläche. Anders ausgedrückt ist der Abstand zwischen Geber und Magnetfeldsensor wenigstens doppelt so groß als der Abstand zwischen dem Magnetfeldsensor und der planen Fläche des Magneten.
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Indem die Größe des magnetischen Flusses (ohne Geber) als Offset im Ausgangssignal des Magnetfeldsensors auftritt, verringert eine Reduzierung des magnetischen Flusses den Offset und vergrößert das Signal-zu-Offset-Verhältnis deutlich. Die Verringerung der magnetischen Flussdichtenkomponente wird vorliegend durch mehr als zwei Magnetpole erzielt.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass ein sehr gutes Signal-zu-Offset-Verhältnis mit einer einfachen und dadurch kostengünstigen Magnetvorrichtung erreicht wird. Wobei vorliegend bei einer Anordnung des Magnetfeldsensors in dem flussarmen oder flussfreien Bereich, der Magenfeldsensor erst bei der Anwesenheit eines Gebers oder eines sogenannten Targets ein besonders hohes Signal erzeugt. Mit dem Ausdruck besonders hohes Signal wird vorliegend verstanden, dass das Signal des Magnetfeldsensors im Vergleich zu einer Anordnung im Urzustand (ohne Geber) bei der Anwesenheit des Gebers stärker ansteigt.
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Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen ist der zweite Oberflächenbereich der Oberseite vollständig von dem ersten Oberflächenbereich umschlossen oder der zweite Oberflächenbereich ist an zwei gegenüberliegenden Seiten von dem ersten Oberflächenbereich umgeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Magnetvorrichtung quaderförmig oder zylinderförmig ausgebildet, wobei eine Grundfläche die Oberseite der Magnetvorrichtung bildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der mindestens eine Nebenmagnet quaderförmig oder zylinderförmig ausgebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Hauptmagnetisierungsrichtung des Hauptmagneten parallel oder antiparallel zu der Nebenmagnetisierungsrichtung des mindestens einen Nebenmagneten ausgerichtet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Hauptmagnetisierungsrichtung des Hauptmagneten orthogonal zu der Nebenmagnetisierungsrichtung des mindestens einen Nebenmagneten ausgerichtet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Magnetvorrichtung einen ersten Nebenmagnet mit einer ersten Nebenmagnetisierungsrichtung und einen zweiten Nebenmagneten mit einer zweiten Nebenmagnetisierungsrichtung auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung verläuft die erste Nebenmagnetisierungsrichtung parallel oder antiparallel zu der zweiten Nebenmagnetisierungsrichtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Messsystem einen ersten Magnetfeldsensoren und einen zweiten Magnetfeldsensor auf, wobei der erste Magnetfeldsensoren und der zweite Magnetfeldsensor nebeneinander in einer parallel zu der Oberseite der Magnetvorrichtung verlaufenden Ebene angeordnet sind und in einer zu der Oberseite senkrechten Projektion der erste Magnetfeldsensor den ersten Nebenmagneten und der zweite Magnetfeldsensor den zweiten Nebenmagneten zumindest teilweise oder vollständig überdecken.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung verläuft die Hauptmagnetisierungsrichtung des Hauptmagneten zu der Oberseite der Magnetvorrichtung orthogonal oder parallel.
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In einer anderen Ausführungsform verläuft die Nebenmagnetisierungsrichtung des Nebenmagneten zu der Oberseite der Magnetvorrichtung orthogonal oder parallel.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Magnetvorrichtung und der Magnetfeldsensor in einem Bauelementgehäuse integriert, wobei das Bauelementgehäuse zum Montieren auf einem Schaltungsträger ausgebildet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Messsystem einen zumindest in eine Richtung relativ zu der Magnetvorrichtung bewegbaren Geber auf.
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In einer Ausführungsform ist der erste Magnetfeldsensor und oder der zweite Magnetfeldsensor als Hallsensor, als 1-D Hallsensor vorzugsweise in Form einer Hallplatte ausgebildet.
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Alternativ ist der erste Magnetfeldsensor und oder der zweite Magnetfeldsensor als 2-D Hallsensor oder als 3-D Hallsensor ausgebildet. Während der 2-D Hallsensor zwei Komponenten des Magnetfeldes erfasst, lassen sich mit dem 3-D Hallsensor alle drei Komponenten des Magnetfeldes erfassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d. h. die Abstände und die lateralen und die vertikalen Erstreckungen sind nicht maßstäblich und weisen, sofern nicht anders angegeben, auch keine ableitbaren geometrischen Relationen zueinander auf. Darin zeigt, die:
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1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messsystems,
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2 eine schematische Aufsicht auf die erste Ausführungsform des Messsystems nach 1,
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3 eine schematische Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäße Messsystems,
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4 eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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5 eine schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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6 eine schematische Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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7 eine schematische Schnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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8 eine schematische Schnittdarstellung einer siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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9 eine schematische Schnittdarstellung einer achten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,
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10 eine schematische Schnittdarstellung einer neunten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems,.
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Die Abbildung der 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messsystems 10 zur Bestimmung der Position eines Gebers 100 zumindest in einer ersten Raumrichtung.
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2 zeigt eine Aufsicht auf das Messsystem aus 1, wobei 1 einer Schnittansicht entlang der Geraden B-B aus 2 entspricht. Zudem ist in 1 ein Koordinatensystem mit den Raumrichtungen x, y und z dargestellt.
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Das Messsystem 10 weist eine Magnetvorrichtung 20 zur Erzeugung eines Magnetfeldes und einen Magnetfeldsensor 30 zur Erfassung einer Flussdichte des Magnetfelds zumindest in einer ersten Raumrichtung, hier vorliegend in der z-Richtung auf.
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Der Magnetfeldsensor 30 ist in einem Abstand A zu einer Oberseite 22 der Magnetvorrichtung 20 fest positioniert, beispielsweise durch Kunststoff mittels Formschluss. Der Magnetfeldsensor 30, beispielsweise eine Hallplatte, misst die Flussdichte des Magnetfelds in einer ersten Raumrichtung, im dargestellten Ausführungsbeispiel z. B. die magnetische Flussdichte entlang der z-Richtung.
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Die Magnetvorrichtung 20 weist einen Hauptmagneten 40 und einen Nebenmagneten 50 auf, wobei der Hauptmagnet 40 aus einem Südpol 40.1 und einem Nordpol 40.2 besteht und der Nebenmagnet 50 aus einem Südpol 50.1, und einem Nordpol 50.2 besteht. Der Südpol 40.1 und der Nordpol 40.2 des Hauptmagneten 40 sind entlang der x-Richtung in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet, so dass eine von dem Südpol 40.1 zu dem Nordpol 40.2 zeigende Hauptmagnetisierungsrichtung 42 des Hauptmagneten 40 in x-Richtung zeigt.
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Eine entsprechende, von dem Südpol 50.1 zu dem Nordpol 50.2 zeigende Nebenmagnetisierungsrichtung 52 verläuft zu der Hauptmagnetisierungsrichtung 42 antiparalle bzw. entgegen der x-Richtung, da der Südpol 50.1 des Nebenmagneten 50 in der dargestellten Ausführungsform entlang der x-Richtung nach dem Nordpol 50.2 des Nebenmagneten 50 angeordnet ist.
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Das Magnetfeld wird durch Überlagerung des Hauptmagnetfelds und des Nebenmagnetfelds gebildet, wobei das Nebenmagnetfeld das Hauptmagnetfeld in der ersten Raumrichtung, im dargestellten Ausführungsbeispiel der z-Richtung, zumindest teilweise vorzugsweise vollständig kompensiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Magnetfeld vorzugsweise auch in der x-Richtung oder in der y-Richtung zumindest teilweise kompensiert.
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Der Nebenmagnet 50 ist in der dargestellten Ausführungsform quaderförmig ausgebildet und deutlich kleiner als der Hauptmagnet 40. Der Nebenmagnet 50 ist in einer Vertiefung des Hauptmagneten 40 angeordnet ist, wobei der Nebenmagnet 40 sich über eine gesamte Breite des Hauptmagneten 50 erstreckt.
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Die Vertiefung des Hauptmagneten 50 entspricht einer Negativform des Nebenmagneten 40, so dass die Oberseite 22 der Magnetvorrichtung 20 als plane Fläche ausbildet ist, wobei ein erster Bereich 22.1 von dem Südpol 40.1 und dem Nordpol 40,2 des Hauptmagneten 40 und ein zweiter Bereich 22.2 von dem Südpol 50.1 und dem Nordpol 50.2 des Nebenmagneten 50 gebildet wird.
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Der Magnetfeldsensor 30 ist im Bereich des Nebenmagneten 50 oberhalb der Oberseite 22 der Magnetvorrichtung 20 angeordnet, so dass der Magnetfeldsensor 30 in einer Projektion senkrecht zu der Oberseite 22 den Nebenmagneten 50 zumindest teilweise überdeckt.
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In den weiteren Abbildungen der 3 bis 10 sind weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Messsystems dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Abbildung der 1 oder vorangegangenen Abbildungen erläutert
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In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist der Nebenmagnet 40 im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß 1 deutlich kleiner ausgebildet, so dass der zweite Bereich 22.2 an allen vier Seiten von dem ersten Bereich 22.1 umschlossen ist.
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Das Messsystem der 4 weist einen Hauptmagneten 40 mit einem Südpol 40.1 in z-Richtung auf den Südpol 40.1 folgenden Nordpol 40.2 auf, so dass der erste Bereich 22.1 der Oberseite 22 der Magnetanordnung 20 nur von einem Nordpol des Hauptmagneten 50 gebildet wird. Der Nebenmagnet 50 weist ebenfalls eine vertikale Stapelung der Pole auf, wobei der Nordpol 50.1 in y-Richtung vor dem Südpol 50.2 angeordnet ist, so dass die Hauptmagnetisierungsrichtung 42 zu der Nebenmagnetisierungsrichtung 52 entgegengesetzt verläuft.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft die Hauptmagnetisierungsrichtung 42 entgegengesetzt zu der z-Achse, während die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 parallel zu der z-Achse verläuft. Die Pole sind jeweils entsprechend vertauscht angeordnet.
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Weitere mögliche Anordnungen der Pole des Hauptmagneten 40 und des Nebenmagneten 50 sind in 5 und 6 skizziert.
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In 5 sind die Pole des Hauptmagneten 40 entlang der z-Richtung nacheinander angeordnet, während die Pole des Nebenmagneten 50 entlang der x-Richtung nacheinander angeordnet sind. Dabei verläuft die Hauptmagnetisierungsrichtung 42 parallel (dargestellt) oder antiparallel (nicht dargestellt) zu der z-Richtung und die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 parallel (dargestellt) oder antiparallel (nicht dargestellt) zu der x-Richtung. Entsprechend sind je nach Anordnung der Pole des Hauptmagneten 40 und des Nebenmagneten 50, d. h. je nach Magnetisierungsrichtung vier unterschiedliche Magnetfeldverläufe erreichbar.
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Im Unterschied zu 5 sind in 6 die Pole des Hauptmagneten 40 entlang der x-Richtung nacheinander angeordnet, während die Pole des Nebenmagneten 50 entlang der z-Richtung aufeinander folgen. Dabei verläuft die Hauptmagnetisierungsrichtung 42 antiparallel (dargestellt) oder parallel (nicht dargestellt) zu der x-Richtung und die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 antiparallel (dargestellt) oder parallel (nicht dargestellt) zu der z-Richtung. Entsprechend sind je nach Anordnung der Pole des Hauptmagneten 40 und des Nebenmagneten 50, d. h. je nach Magnetisierungsrichtung vier unterschiedliche Magnetfeldverläufe erreichbar.
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Die in den 7 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele umfassen jeweils zwei Nebenmagneten 50, 500 sowie zwei Magnetfeldsensoren 30, 300, wobei jeweils ein Magnetfeldsensor 30, 300 in einer Projektion entgegen der z-Richtung einen Nebenmagneten 50, 500 zumindest teilweise überdeckt.
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Das in 7 dargestellte Messsystem 7 weist einen Hauptmagneten 40 mit entlang der x-Richtung nacheinander angeordneten Polen auf, wobei der Südpol 40.2 entweder vor oder nach dem Nordpol 40.1 angeordnet ist. Vorliegend ist nur die in Bezug zu der X-Richtung antiparallele Anordnung dargestellt. Ein erster Nebenmagnet 50 und ein zweiter Nebenmagnet 500 sind symmetrisch zu einer Grenzfläche 44 zwischen dem Südpol 40.2 und dem Nordpol 40.1 des Hauptmagneten 40 angeordnet. Die Nebenmagnete 50 und 500 sind jeweils in einer Vertiefung im Bereich eines Pols des Hauptmagneten 50 angeordnet. Der Nordpol 50.1 und der Südpol 50.2 der Nebenmagnete 50 und 500 sind jeweils in x-Richtung nacheinander angeordnet, wobei die erste Nebenmagnetisierungsrichtung 52 des ersten Nebenmagneten 50 zu einer zweiten Nebenmagnetisierungsrichtung 520 des zweiten Nebenmagneten 500 parallel zu der x-Richtung (dargestellt) oder antiparallel (nicht dargestellt) verläuft.
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Der Südpol 50.2 und der Nordpol 50.1 der beiden Nebenmagnete 50 und 500 sind gemäß der Ausführungsform der 8 entlang der z-Richtung nacheinander angeordnet, wobei die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 des ersten Nebenmagneten 50 parallel oder antiparallel zu der Nebenmagnetisierungsrichtung 520 des zweiten Nebenmagneten 500 verläuft. Insgesamt sind acht verschiedene Kombinationen der Magnetisierungsrichtungen möglich.
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Vorliegend ist für die Hautmagnetisierungsrichtung 42 eine in Bezug zu der x-Richtung antiparallele Ausführung dargestellt, während die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 des ersten Nebenmagneten 50 parallel in Bezug zu der z-Richtung und die Nebenmagnetisierungsrichtung 520 des zweiten Nebenmagneten 500 antiparallel zu der z-Richtung verläuft.
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Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 7 und 8 weist der Hauptmagnet gemäß der Ausführungsformen der 9 und 10 eine parallel oder antiparallel zu der z-Richtung verlaufende Hauptmagnetisierungsrichtung 42 auf, da Nordpol 40.1 und Südpol 40.2 entlang der z-Richtung nacheinander angeordnet sind.
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Vorliegend ist in der 9 für die Hautmagnetisierungsrichtung 42 eine in Bezug zu der z-Richtung parallele Ausführung dargestellt, während die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 des ersten Nebenmagneten 50 parallel in Bezug zu der x-Richtung und die Nebenmagnetisierungsrichtung 520 des zweiten Nebenmagneten 500 antiparallel zu der x-Richtung verläuft.
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Vorliegend ist in der 10 für die Hautmagnetisierungsrichtung 42 eine in Bezug zu der z-Richtung parallele Ausführung dargestellt, während die Nebenmagnetisierungsrichtung 52 des ersten Nebenmagneten 50 parallel in Bezug zu der z-Richtung und die Nebenmagnetisierungsrichtung 520 des zweiten Nebenmagneten 500 antiparallel zu der z-Richtung verläuft.
