DE102017128395A1 - Angle of rotation sensor unit and method for determining a rotation angle - Google Patents

Angle of rotation sensor unit and method for determining a rotation angle Download PDF

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Philipp Hörning
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    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Bestimmen eines Drehwinkels. In einem Schritt des Verfahrens erfolgt ein Bestimmen eines ersten zweikanaligen Messsignals durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem ersten den zu bestimmenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol (03). Das erste zweikanalige Messsignal umfasst einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen. Der erste magnetische Mehrfachpol (03) besitzt eine erste Anzahl an magnetischen Polen (02). In einem weiteren Schritt erfolgt ein Bestimmen eines zweiten zweikanaligen Messsignals durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem zweiten den zu bestimmenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol (08). Das zweite zweikanalige Messsignal umfasst einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen. Der zweite magnetische Mehrfachpol (08) besitzt eine zweite Anzahl an magnetischen Polen (09), welche sich von der ersten Anzahl unterscheidet. Erfindungsgemäß erfolgt ein Berechnen des zu bestimmenden Drehwinkels durch ein Anwenden von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale auf eine vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drehwinkelsensoreinheit zur Bestimmung eines Drehwinkels.

Figure DE102017128395A1_0000
The present invention initially relates to a method for determining a rotation angle. In one step of the method, a first two-channel measuring signal is determined by measuring a magnetic field with respect to a first magnetic multipole terminal (03) having the rotational angle to be determined. The first dual-channel measurement signal comprises a first channel and a second channel which have a phase difference from one another. The first magnetic multiple pole (03) has a first number of magnetic poles (02). In a further step, a second two-channel measurement signal is determined by measuring a magnetic field with respect to a second magnetic multiple pole (08) having the rotational angle to be determined. The second dual-channel measurement signal comprises a first channel and a second channel which have a phase difference from one another. The second magnetic multipole (08) has a second number of magnetic poles (09) different from the first number. According to the invention, the rotational angle to be determined is calculated by applying at least one of the two two-channel measuring signals to a predetermined function of the rotational angle of the respective two-channel measuring signal. The invention further relates to a rotation angle sensor unit for determining a rotation angle.
Figure DE102017128395A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Bestimmen eines Drehwinkels unter Nutzung von zwei magnetischen Mehrfachpolen, die unterschiedlich viele magnetische Pole besitzen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drehwinkelsensoreinheit zur Bestimmung eines Drehwinkels.The present invention initially relates to a method for determining a rotation angle using two magnetic poles having different numbers of magnetic poles. The invention further relates to a rotation angle sensor unit for determining a rotation angle.

Die US 8,319,493 B2 zeigt eine Sensorvorrichtung zur Messung eines Drehwinkels. Die Sensorvorrichtung umfasst mehrere koaxial angeordnete magnetische Encoder mit jeweils einer Vielzahl an magnetischen Polen, wobei die magnetischen Encoder unterschiedlich viele der magnetischen Pole besitzen. Die Sensorvorrichtung umfasst weiterhin mehrere Magnetfeldsensoren, welche das magnetische Feld der magnetischen Encoder messen. Ein Phasendifferenzdetektor dient zur Bestimmung der Phasenunterschiede zwischen den Signalen der Magnetfeldsensoren. Der Drehwinkel wird ausgehend von dem ermittelten Phasenunterschied bestimmt.The US 8,319,493 B2 shows a sensor device for measuring a rotation angle. The sensor device comprises a plurality of coaxially arranged magnetic encoders each having a plurality of magnetic poles, the magnetic encoders having different numbers of the magnetic poles. The sensor device further comprises a plurality of magnetic field sensors which measure the magnetic field of the magnetic encoders. A phase difference detector serves to determine the phase differences between the signals of the magnetic field sensors. The angle of rotation is determined on the basis of the determined phase difference.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Genauigkeit beim Bestimmen eines Drehwinkels unter Nutzung von zwei magnetischen Mehrfachpolen zu erhöhen.The object of the present invention is based on the prior art to increase the accuracy in determining a rotation angle using two magnetic poles.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1. Die genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Drehwinkelsensoreinheit gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 7.Said object is achieved by a method according to the appended claim 1. The said object is further achieved by a rotation angle sensor unit according to the attached independent claim 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Bestimmen eines Drehwinkels, welchen insbesondere ein erstes Maschinenelement gegenüber einem zweiten Maschinenelement aufweist. Das erste Maschinenelement und das zweite Maschinenelement sind zueinander verdrehbar. Bei dem ersten Maschinenelement handelt es sich bevorzugt um eine drehbare Welle. Das erfindungsgemäße Verfahren dient bevorzugt zum Bestimmen eines Drehwinkels an einem rotativen Lager, insbesondere an einem Wälzlager, welches das erste Maschinenelement gegenüber dem zweiten Maschinenelement drehbar lagert.The inventive method is used to determine a rotation angle, which in particular has a first machine element relative to a second machine element. The first machine element and the second machine element are rotatable relative to each other. The first machine element is preferably a rotatable shaft. The method according to the invention is preferably used for determining a rotation angle on a rotary bearing, in particular on a roller bearing, which rotatably supports the first machine element relative to the second machine element.

In einem Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein erstes zweikanaliges Messsignal durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem ersten den zu messenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol bestimmt. Somit wird das Magnetfeld des ersten magnetischen Mehrfachpols gemessen. Das erste zweikanalige Messsignal umfasst mindestens einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal. Der erste Kanal und der zweite Kanal stellen jeweils ein einzelnes Messsignal dar. Der erste Kanal und der zweite Kanal weisen einen Phasenunterschied zueinander auf. Der Phasenunterschied beträgt bevorzugt (90±5)°, besonders bevorzugt (90±1)° und weiter bevorzugt 90°. Bei dem ersten zweikanaligen Messsignal handelt es sich bevorzugt um ein sin/cos-Signal bzw. um ein AB-Signal.In one step of the method according to the invention, a first two-channel measuring signal is determined by measuring a magnetic field with respect to a first magnetic multipole pole having the angle of rotation to be measured. Thus, the magnetic field of the first magnetic multipole is measured. The first two-channel measurement signal comprises at least a first channel and a second channel. The first channel and the second channel each represent a single measurement signal. The first channel and the second channel have a phase difference from one another. The phase difference is preferably (90 ± 5) °, more preferably (90 ± 1) °, and more preferably 90 °. The first two-channel measurement signal is preferably a sin / cos signal or an AB signal.

Zum Messen des ersten zweikanaligen Messsignals wird bevorzugt ein erster Magnetfeldsensor verwendet. Der erste Magnetfeldsensor umfasst bevorzugt zwei Magnetfeldsensorelemente, die in Bezug auf den ersten magnetischen Mehrfachpol einen unterschiedlichen Drehwinkel aufweisen. Alternativ bevorzugt ist der erste Magnetfeldsensor dazu ausgebildet, unterschiedliche Richtungskomponenten des Magnetfeldes des ersten magnetischen Mehrfachpols zu messen, welche den beschriebenen Phasenunterschied zueinander aufweisen.For measuring the first two-channel measuring signal, a first magnetic field sensor is preferably used. The first magnetic field sensor preferably comprises two magnetic field sensor elements that have a different angle of rotation with respect to the first magnetic multiple pole. Alternatively preferably, the first magnetic field sensor is designed to measure different directional components of the magnetic field of the first magnetic multipole, which have the described phase difference to each other.

Der erste magnetische Mehrfachpol weist den zu messenden Drehwinkel auf, da er bevorzugt drehfest mit dem ersten Maschinenelement verbunden ist. Der erste magnetische Mehrfachpol besitzt eine erste Anzahl an magnetischen Polen, die sich tangential zur Drehung abwechseln. Es handelt sich insbesondere um abwechselnde magnetische Nord- und Südpole. Die erste Anzahl ist bevorzugt u. a. von einem Durchmesser des ersten magnetischen Mehrfachpols abhängig und beträgt bevorzugt mindestens zehn. Der erste magnetische Mehrfachpol ist bevorzugt als ein ringförmiger Multipolenkoder ausgebildet. Der ringförmige Multipolenkoder ist bevorzugt koaxial zu der Achse der Drehung angeordnet. Die sich abwechselnden magnetischen Pole erstrecken sich bevorzugt vollständig umfänglich um den ringförmigen Multipolenkoder.The first magnetic multiple pole has the rotational angle to be measured, since it is preferably connected in a rotationally fixed manner to the first machine element. The first magnetic multipole has a first number of magnetic poles that alternate tangentially to the rotation. In particular, these are alternating magnetic north and south poles. The first number is preferably u. a. depends on a diameter of the first magnetic multiple pole and is preferably at least ten. The first magnetic multiple pole is preferably designed as an annular multipole encoder. The annular multipole encoder is preferably arranged coaxially with the axis of rotation. The alternating magnetic poles preferably extend completely circumferentially around the annular multipole encoder.

In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zweites zweikanaliges Messsignal durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem zweiten den zu messenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol bestimmt. Somit wird das Magnetfeld des zweiten magnetischen Mehrfachpols gemessen. Das zweite zweikanalige Messsignal umfasst mindestens einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal. Der erste Kanal und der zweite Kanal stellen jeweils ein einzelnes Messsignal dar. Der erste Kanal und der zweite Kanal weisen einen Phasenunterschied zueinander auf. Der Phasenunterschied beträgt bevorzugt (90±5)°, besonders bevorzugt (90±1)° und weiter bevorzugt 90°. Bei dem zweiten zweikanaligen Messsignal handelt es sich bevorzugt um ein sin/cos-Signal bzw. um ein AB-Signal.In a further step of the method according to the invention, a second two-channel measuring signal is determined by measuring a magnetic field with respect to a second magnetic multipole pole having the angle of rotation to be measured. Thus, the magnetic field of the second magnetic multipole is measured. The second dual-channel measurement signal comprises at least a first channel and a second channel. The first channel and the second channel each represent a single measurement signal. The first channel and the second channel have a phase difference from one another. The phase difference is preferred (90 ± 5) °, more preferably (90 ± 1) °, and more preferably 90 °. The second two-channel measurement signal is preferably a sin / cos signal or an AB signal.

Zum Messen des zweiten zweikanaligen Messsignals wird bevorzugt ein zweiter Magnetfeldsensor verwendet. Der zweite Magnetfeldsensor umfasst bevorzugt zwei Magnetfeldsensorelemente, die in Bezug auf den zweiten magnetischen Mehrfachpol einen unterschiedlichen Drehwinkel aufweisen. Alternativ bevorzugt ist der zweite Magnetfeldsensor dazu ausgebildet, unterschiedliche Richtungskomponenten des Magnetfeldes des zweiten magnetischen Mehrfachpols zu messen, welche den beschriebenen Phasenunterschied zueinander aufweisen.For measuring the second two-channel measuring signal, a second magnetic field sensor is preferably used. The second magnetic field sensor preferably comprises two magnetic field sensor elements that have a different angle of rotation with respect to the second magnetic multiple pole. Alternatively preferably, the second magnetic field sensor is designed to measure different directional components of the magnetic field of the second magnetic multipole having the described phase difference to each other.

Der zweite magnetische Mehrfachpol weist den zu messenden Drehwinkel auf, da er bevorzugt drehfest mit dem ersten Maschinenelement verbunden ist. Der zweite magnetische Mehrfachpol besitzt eine zweite Anzahl an magnetischen Polen, die sich tangential zur Drehung abwechseln. Es handelt sich insbesondere um abwechselnde magnetische Nord- und Südpole. Die zweite Anzahl ist bevorzugt u. a. von einem Durchmesser des zweiten magnetischen Mehrfachpols abhängig und beträgt bevorzugt mindestens zehn. Der zweite magnetische Mehrfachpol ist bevorzugt als ein ringförmiger Multipolenkoder ausgebildet. Der ringförmige Multipolenkoder ist bevorzugt koaxial zu der Achse der Drehung angeordnet. Die sich abwechselnden magnetischen Pole erstrecken sich bevorzugt vollständig umfänglich um den ringförmigen Multipolenkoder.The second magnetic multiple pole has the rotational angle to be measured, since it is preferably connected in a rotationally fixed manner to the first machine element. The second magnetic multipole has a second number of magnetic poles that alternate tangentially to the rotation. In particular, these are alternating magnetic north and south poles. The second number is preferably u. a. is dependent on a diameter of the second magnetic multiple pole and is preferably at least ten. The second magnetic multipole is preferably formed as an annular multipole encoder. The annular multipole encoder is preferably arranged coaxially with the axis of rotation. The alternating magnetic poles preferably extend completely circumferentially around the annular multipole encoder.

Die erste Anzahl der magnetische Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols unterscheidet sich von der zweiten Anzahl der magnetischen Pole des zweiten magnetischen Mehrfachpols. Bevorzugt unterscheidet sich die erste Anzahl der magnetischen Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols um zwei von der zweiten Anzahl der magnetischen Pole des zweiten magnetischen Mehrfachpols, sodass sich die Anzahl der Paare der magnetische Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols um eins von der Anzahl der Paare der magnetischen Pole des zweiten magnetischen Mehrfachpols unterscheidet.The first number of magnetic poles of the first magnetic multipole differs from the second number of magnetic poles of the second magnetic multipole. Preferably, the first number of the magnetic poles of the first magnetic multipole differs by two from the second number of the magnetic poles of the second magnetic multipole, so that the number of pairs of the magnetic poles of the first magnetic multipole is one by the number of pairs of the magnetic poles of the second magnetic multipole differs.

Die beiden magnetischen Mehrfachpole weisen bevorzugt eine gemeinsame Drehachse auf und sind bevorzugt axial benachbart angeordnet. Die beiden magnetischen Mehrfachpole weisen bevorzugt einen gleichen Ringdurchmesser auf, wobei die beiden magnetischen Mehrfachpole auch unterschiedliche Ringdurchmesser besitzen können. Die beiden zweikanaligen Messsignale können in radialer Richtung oder in axialer Richtung erfasst werden. Werden die beiden zweikanaligen Messsignale in radialer Richtung erfasst, so können sie an einem Innendurchmesser oder an einem Außendurchmesser des jeweiligen Mehrfachpols erfasst werden.The two magnetic poles preferably have a common axis of rotation and are preferably arranged axially adjacent. The two magnetic poles preferably have a same ring diameter, wherein the two magnetic poles can also have different ring diameters. The two two-channel measuring signals can be detected in the radial direction or in the axial direction. If the two two-channel measuring signals are detected in the radial direction, they can be detected at an inner diameter or at an outer diameter of the respective multipole.

Erfindungsgemäß erfolgt ein Berechnen des zu messenden Drehwinkels durch Anwenden von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale auf eine vorab bestimmte Funktion, welche die Abhängigkeit des zu messenden Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal quantitativ beschreibt.According to the invention, the rotational angle to be measured is calculated by applying at least one of the two two-channel measuring signals to a predetermined function which quantitatively describes the dependence of the rotational angle to be measured on the respective two-channel measuring signal.

Die Funktion ist bevorzugt in Form einer Zuordnungstabelle abgelegt. Eine Spalte der Zuordnungstabelle umfasst diskretisierte Werte des betreffenden zweikanaligen Messsignals, umfassend jeweils einen Wert für den ersten Kanal und einen Wert für den zweiten Kanal. Eine ggf. vorhandene weitere Spalte der Zuordnungstabelle umfasst diskretisierte Werte des jeweils anderen zweikanaligen Messsignals, umfassend jeweils einen Wert für den ersten Kanal und einen Wert für den zweiten Kanal. Zudem weist die Zuordnungstabelle eine weitere Spalte auf, welche diskretisierte Werte des zu messenden Drehwinkels umfasst.The function is preferably stored in the form of an assignment table. One column of the allocation table comprises discretized values of the relevant two-channel measurement signal, comprising in each case a value for the first channel and a value for the second channel. An optionally existing further column of the allocation table comprises discretized values of the respective other two-channel measurement signal, comprising in each case a value for the first channel and a value for the second channel. In addition, the allocation table has a further column, which comprises discretized values of the rotation angle to be measured.

Alternativ bevorzugt ist die vorab bestimmte Funktion analytisch beschrieben.Alternatively preferably, the predetermined function is described analytically.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass die Verwendung der zuvor bestimmten Funktion, beispielsweise in Form einer Zuordnungstabelle eine aufwandsarme und genaue Bestimmung des Drehwinkels ausgehend von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale erlaubt. Durch die Verwendung der zuvor bestimmten Funktion wirken sich Unregelmäßigkeiten der magnetischen Mehrfachpole, beispielsweise unregelmäßige Magnetisierungen oder unregelmäßige Breiten der Pole, nicht auf die Bestimmung des Drehwinkels aus.A particular advantage of the method according to the invention is that the use of the previously determined function, for example in the form of an assignment table, permits a low-cost and accurate determination of the angle of rotation starting from at least one of the two two-channel measuring signals. By using the predetermined function, irregularities of the magnetic poles, such as irregular magnetizations or irregular widths of the poles, do not affect the determination of the rotation angle.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt einen Schritt, in welchem die Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen bzw. beiden zweikanaligen Messsignalen quantitativ bestimmt wird. Dieser Schritt stellt eine Kalibrierung dar. Die Funktion wird bevorzugt dadurch vorab bestimmt, dass der Drehwinkel verändert wird, während gleichzeitig der Drehwinkel durch eine Referenzmessung bestimmt wird und das jeweilige bzw. beide zweikanalige Messsignale bestimmt wird. Bevorzugt werden gleichzeitig der Drehwinkel und beide der zwei zweikanaligen Messsignale bestimmt. Der Drehwinkel wird bevorzugt über mindestens eine Umdrehung hinweg verändert, sodass der Bereich des Drehwinkels zumindest 0° bis 360° umfasst. Zur Referenzmessung dient bevorzugt ein zusätzlicher Drehwinkelsensor, der bevorzugt hochgenau und hochauflösend misst.The method according to the invention preferably comprises a step in which the function of the angle of rotation is determined quantitatively by the respective two or two two-channel measuring signals. This step represents a calibration. The function is preferably determined beforehand in that the rotation angle is changed, while at the same time the rotation angle is determined by a reference measurement and the respective or both two-channel measurement signals is determined. Preferably, the angle of rotation and both of the two two-channel measuring signals are determined simultaneously. The angle of rotation is preferably over at least one Rotation changed, so that the range of rotation angle at least 0 ° to 360 °. For reference measurement is preferably an additional rotation angle sensor, which preferably measures with high precision and high resolution.

Bevorzugt werden beide der zwei zweikanaligen Messsignale zum Berechnen des zu messenden Drehwinkels verwendet, wobei zumindest eines der beiden zweikanaligen Messsignale auf die vorab bestimmte Funktion angewendet wird, während das andere der beiden zweikanaligen Messsignale auf unterschiedliche Weise zum Berechnen des zu messenden Drehwinkels herangezogen werden kann.Both of the two two-channel measuring signals are preferably used to calculate the angle of rotation to be measured, wherein at least one of the two two-channel measuring signals is applied to the predetermined function, while the other of the two two-channel measuring signals can be used in different ways to calculate the angle of rotation to be measured.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zu messende Drehwinkel durch Anwenden des ersten zweikanaligen Messsignals und des zweiten zweikanaligen Messsignals auf die vorab bestimmte Funktion berechnet. Die Funktion beschreibt die Abhängigkeit des Drehwinkels von dem ersten zweikanaligen Messsignal und von dem zweiten zweikanaligen Messsignal.In a first preferred embodiment of the method according to the invention, the angle of rotation to be measured is calculated by applying the first two-channel measuring signal and the second two-channel measuring signal to the predetermined function. The function describes the dependence of the angle of rotation on the first two-channel measuring signal and on the second two-channel measuring signal.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Berechnen des zu bestimmenden Drehwinkels mehrere Teilschritte. In einem Teilschritt wird ein Grobwert des zu bestimmenden Drehwinkels ausgehend von dem ersten zweikanaligen Messsignal und dem zweikanaligen Messsignal berechnet. Hierfür wird bevorzugt vorausgesetzt, dass es sich bei den Kanälen der beiden zweikanaligen Messsignale um ideale Sinus- und Cosinussignale handelt. In einem weiteren Teilschritt werden ausgehend von dem Grobwert des zu bestimmenden Drehwinkels diejenigen Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols bestimmt, welche das erste zweikanalige Messsignal bewirken. Dabei handelt es sich um diejenigen Pole, welche dem Ort der Messung des ersten zweikanaligen Messsignals bei dem gegebenen Drehwinkel am nächsten kommen. Bevorzugt wird diejenige Periode des ersten magnetischen Mehrfachpols bestimmt, welche durch die ermittelten Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols definiert ist. In einem weiteren Teilschritt wird der zu bestimmende Drehwinkel durch Anwenden des ersten zweikanaligen Messsignals und unter Berücksichtigung der zuvor bestimmten Pole des ersten magnetischen Mehrfachpols auf eine vorab bestimmte Funktion berechnet. Die Funktion beschreibt die Abhängigkeit des Drehwinkels von dem ersten zweikanaligen Messsignal und den jeweils für diesen Drehwinkel das erste zweikanalige Messsignal bewirkenden Polen des ersten magnetischen Mehrfachpols. Dieser Berechnungsvorgang dient zur Berechnung eines genauen Wertes des Drehwinkels. Die angeführten Bezeichnungen als erster und zweiter magnetischer Mehrfachpol bzw. als erstes und zweites zweikanaliges Messsignal sind austauschbar, d. h. dass alternativ auch das zweite zweikanalige Messsignal zur Berechnung des genauen Wertes des Drehwinkels verwendet werden kann.In a second preferred embodiment of the method according to the invention, the calculation of the angle of rotation to be determined comprises several substeps. In a sub-step, a coarse value of the rotation angle to be determined is calculated on the basis of the first two-channel measurement signal and the two-channel measurement signal. For this purpose, it is preferably assumed that the channels of the two two-channel measuring signals are ideal sine and cosine signals. In a further sub-step, starting from the coarse value of the rotation angle to be determined, those poles of the first magnetic multipole are determined which cause the first two-channel measurement signal. These are those poles which come closest to the location of the measurement of the first two-channel measurement signal at the given rotation angle. Preferably, that period of the first magnetic multipole determined by the detected poles of the first magnetic multipole is determined. In a further sub-step, the angle of rotation to be determined is calculated by applying the first two-channel measuring signal and taking into account the previously determined poles of the first magnetic multipole to a predetermined function. The function describes the dependence of the angle of rotation on the first two-channel measuring signal and the poles of the first magnetic multi-pole respectively effecting the first two-channel measuring signal for this angle of rotation. This calculation process is used to calculate an accurate value of the rotation angle. The designations given as the first and second magnetic poles or as first and second two-channel measurement signal are interchangeable, d. H. Alternatively, the second dual-channel measurement signal can be used to calculate the exact value of the rotation angle.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit dient zur Bestimmung eines Drehwinkels und umfasst einen ersten magnetischen Mehrfachpol und einen zweiten magnetischen Mehrfachpol. Die beiden Mehrfachpole weisen gemeinsam den zu bestimmenden Drehwinkel auf. Der erste magnetische Mehrfachpol besitzt eine erste Anzahl an magnetischen Polen. Der zweite magnetische Mehrfachpol besitzt eine zweite Anzahl an magnetischen Polen, welche sich von der ersten Anzahl unterscheidet.The rotation angle sensor unit according to the invention is used to determine a rotation angle and comprises a first magnetic multiple pole and a second magnetic multiple pole. The two poles together have the angle of rotation to be determined. The first magnetic multipole has a first number of magnetic poles. The second magnetic multipole has a second number of magnetic poles different from the first number.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit umfasst weiterhin einen ersten Magnetfeldsensor zum Messen eines ersten zweikanaligen Messsignals. Der erste Magnetfeldsensor ist gegenüber dem ersten magnetischen Mehrfachpol angeordnet. Das erste zweikanalige Messsignal umfasst einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen.The inventive rotation angle sensor unit further comprises a first magnetic field sensor for measuring a first two-channel measurement signal. The first magnetic field sensor is arranged opposite to the first magnetic multiple pole. The first dual-channel measurement signal comprises a first channel and a second channel which have a phase difference from one another.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit umfasst weiterhin einen zweiten Magnetfeldsensor zum Messen eines zweiten zweikanaligen Messsignals. Der zweite Magnetfeldsensor ist gegenüber dem zweiten magnetischen Mehrfachpol angeordnet. Das zweite zweikanalige Messsignal umfasst einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen.The rotation angle sensor unit according to the invention further comprises a second magnetic field sensor for measuring a second two-channel measurement signal. The second magnetic field sensor is arranged opposite to the second magnetic multiple pole. The second dual-channel measurement signal comprises a first channel and a second channel which have a phase difference from one another.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit umfasst weiterhin eine Messsignalverarbeitungseinheit, welche dazu konfiguriert ist, den zu bestimmenden Drehwinkel durch ein Anwenden von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale auf eine vorab bestimmte Funktion zu berechnen. Die Funktion beschreibt die Abhängigkeit des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal. Die Funktion ist bevorzugt in einem Datenspeicher der Messsignalverarbeitungseinheit gespeichert. Die Funktion ist bevorzugt in Form einer Zuordnungstabelle in dem Datenspeicher der Messsignalverarbeitungseinheit gespeichert.The rotation angle sensor unit according to the invention further comprises a measurement signal processing unit which is configured to calculate the rotation angle to be determined by applying at least one of the two two-channel measurement signals to a predetermined function. The function describes the dependence of the angle of rotation on the respective two-channel measuring signal. The function is preferably stored in a data memory of the measurement signal processing unit. The function is preferably stored in the form of an allocation table in the data memory of the measurement signal processing unit.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit ist bevorzugt in einem rotativen Lager, insbesondere in einem Wälzlager ausgebildet. Das Lager umfasst zwei zueinander verdrehbare Ringe; insbesondere einen Außenring und einen Innenring. Die beiden Magnetfeldsensoren sitzen auf einem der beiden Ringe, während die beiden magnetischen Mehrfachpole mit dem anderen der beiden Ringe zumindest drehfest verbunden sind.The rotation angle sensor unit according to the invention is preferably formed in a rotary bearing, in particular in a rolling bearing. The bearing comprises two mutually rotatable rings; in particular an outer ring and an inner ring. The two magnetic field sensors sit on one of the two rings, while the two magnetic poles are at least rotatably connected to the other of the two rings.

Die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit weist bevorzugt auch Merkmale auf, die für das erfindungsgemäße Verfahren und dessen bevorzugte Ausführungsformen angegeben sind. Insbesondere ist die Messsignalverarbeitungseinheit bevorzugt zur Ausführung einer der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. The rotation angle sensor unit according to the invention preferably also has features that are specified for the method according to the invention and its preferred embodiments. In particular, the measurement signal processing unit is preferably designed for carrying out one of the described preferred embodiments of the method according to the invention.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäß zu bestimmendes zweikanaliges Messsignal;
  • 2 zwei erfindungsgemäß zu verwendende magnetische Mehrfachpole;
  • 3 eine Veranschaulichung eines Phasenfehlers zwischen den in 2 gezeigten magnetischen Mehrfachpolen;
  • 4 eine Veranschaulichung eines Amplitudenfehlers bei dem in 1 gezeigten zweikanaligen Messsignal; und
  • 5 eine Veranschaulichung eines zeitlichen Fehlers bei dem in 1 gezeigten zweikanaligen Messsignal.
Further details, advantages and developments of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the drawing. Show it:
  • 1 a two-channel measuring signal to be determined according to the invention;
  • 2 two magnetic poles to be used according to the invention;
  • 3 an illustration of a phase error between the in 2 shown magnetic poles;
  • 4 an illustration of an amplitude error in the in 1 shown two-channel measurement signal; and
  • 5 an illustration of a timing error in the 1 shown two-channel measurement signal.

1 zeigt ein erfindungsgemäß zu bestimmendes zweikanaliges Messsignal 01 in Bezug auf magnetische Pole 02 eines ersten magnetischen Mehrfachpols 03. Die magnetischen Pole 02 umfassen Nordpole N und Südpole S. Das zweikanalige Messsignal 01 wird mit zwei Magnetfeldsensorelementen (nicht gezeigt) gemessen, die gegenüber dem magnetischen Mehrfachpol 03 angeordnet sind. Daher umfasst das zweikanalige Messsignal 01 einen ersten Kanal 04, welcher auch als Kanal A oder Sin-Kanal bezeichnet werden kann, und einen zweiten Kanal 06, welcher auch als Kanal B oder Cos-Kanal bezeichnet werden kann. Das zweikanalige Messsignal 01 stellt somit ein AB-Signal dar. Der erste magnetische Mehrfachpol 03 ist in dieser Darstellung nur durch seine magnetische Pole 02 dargestellt. Der erste magnetische Mehrfachpol 03 ist technisch als ein ringförmiger Multipolencoder ausgebildet. 1 shows a two-channel measurement signal to be determined according to the invention 01 in terms of magnetic poles 02 a first magnetic multipole 03 , The magnetic poles 02 include north poles N and south poles S , The two-channel measuring signal 01 is measured with two magnetic field sensor elements (not shown) opposite to the magnetic multipole 03 are arranged. Therefore, the two-channel measurement signal includes 01 a first channel 04 , which also as a channel A or sin channel, and a second channel 06 , which also as a channel B or Cos channel can be called. The two-channel measuring signal 01 thus stops FROM Signal. The first magnetic multipole 03 is in this representation only by its magnetic poles 02 shown. The first magnetic multipole 03 is technically designed as an annular Multipolencoder.

Erfindungsgemäß ist ein Drehwinkel φ zu messen, den ein Maschinenelement aufweist. Der erste magnetische Mehrfachpol 03 ist drehfest mit diesem Maschinenelement verbunden, sodass er ebenfalls den Drehwinkel φ aufweist. Entsprechend ist der erste magnetische Mehrfachpol 03 gegenüber den Magnetfeldsensorelementen (nicht gezeigt) gedreht.According to the invention, a rotation angle φ to measure, having a machine element. The first magnetic multipole 03 is rotatably connected to this machine element, so he also the rotation angle φ having. Accordingly, the first magnetic multiple pole 03 rotated relative to the magnetic field sensor elements (not shown).

2 veranschaulicht zunächst den bereits in 1 gezeigten ersten magnetischen Mehrfachpol 03. Erfindungsgemäß wird auch ein zweiter magnetischen Mehrfachpol 08 mit magnetischen Polen 09 verwendet, welcher ebenso wie der erste magnetische Mehrfachpol 03 als ein ringförmiger Multipolencoder ausgebildet ist und den Drehwinkel φ an einer Messposition 10 aufweist. Allerdings unterscheidet sich die Anzahl der magnetischen Pole 02 des ersten magnetischen Mehrfachpols 03 von der Anzahl der magnetischen Pole 09 des zweiten magnetischen Mehrfachpols 08. Die Anzahl der Paare der magnetischen Pole 09 des zweiten magnetischen Mehrfachpols 08 ist um eins größer als die Anzahl der Paare der magnetischen Pole 02 des ersten magnetischen Mehrfachpols 03. Insoweit nutzt die Erfindung das Noniusprinzip. 2 first illustrates the already in 1 shown first magnetic multiple pole 03 , According to the invention, a second magnetic Mehrfachpol 08 with magnetic poles 09 used, which as well as the first magnetic poles 03 is formed as an annular Multipolencoder and the angle of rotation φ at a measuring position 10 having. However, the number of magnetic poles differs 02 of the first magnetic multipole 03 from the number of magnetic poles 09 of the second magnetic multipole 08 , The number of pairs of magnetic poles 09 of the second magnetic multipole 08 is one greater than the number of pairs of magnetic poles 02 of the first magnetic multipole 03 , In that regard, the invention uses the vernier principle.

Erfindungsgemäß wird ein zweites zweikanaliges Messsignal (nicht gezeigt) mit zwei weiteren Magnetfeldsensorelementen (nicht gezeigt) bestimmt, welche gegenüber dem zweiten magnetischen Mehrfachpol 08 angeordnet sind. Der erste Kanal 04 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 wird nachfolgend als A1 bezeichnet. Der zweite Kanal 06 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 wird nachfolgend als B1 bezeichnet. Mithilfe des ersten zweikanaligen Messsignals 01 wird ein erster Drehwinkelhilfsmesswert φ1 bestimmt. Der erste Kanal des zweiten zweikanaligen Messsignals wird nachfolgend als A2 bezeichnet. Der zweite Kanal des zweiten zweikanaligen Messsignals wird nachfolgend als B2 bezeichnet. Mithilfe des zweiten zweikanaligen Messsignals wird ein zweiter Drehwinkelhilfsmesswert φ2 bestimmt. Erfindungsgemäß wird der Drehwinkel φ als Funktion des ersten Drehwinkelhilfsmesswertes φ1 und des zweiten Drehwinkelhilfsmesswertes φ2 bestimmt: φ = f ( φ 1 , φ 2 )

Figure DE102017128395A1_0001
According to the invention, a second two-channel measuring signal (not shown) is determined with two further magnetic field sensor elements (not shown), which are opposite to the second magnetic multipole 08 are arranged. The first channel 04 of the first two-channel measurement signal 01 will be referred to as A 1 designated. The second channel 06 of the first two-channel measurement signal 01 will be referred to as B 1 designated. Using the first two-channel measurement signal 01 becomes a first rotation angle auxiliary value φ 1 certainly. The first channel of the second two-channel measurement signal is hereinafter referred to as A 2 designated. The second channel of the second two-channel measurement signal is hereinafter referred to as B 2 designated. The second two-channel measurement signal is used to generate a second auxiliary angle measurement φ 2 certainly. According to the invention, the angle of rotation φ as a function of the first rotation angle auxiliary value φ 1 and the second rotational angle auxiliary measured value φ 2 certainly: φ = f ( φ 1 . φ 2 )
Figure DE102017128395A1_0001

3 veranschaulicht einen Phasenfehler 11 zwischen den beiden in 2 gezeigten magnetischen Mehrfachpolen 03, 08, welcher infolge einer begrenzt genauen Ausrichtung der beiden magnetischen Mehrfachpole 03, 08 zueinander auftritt. Der Phasenfehler 11 wird nachfolgend als Δφ bezeichnet und wird erfindungsgemäß aufgrund folgender Zusammenhänge bestimmt: φ 1 = f ( A 1 , B 1 )

Figure DE102017128395A1_0002
φ 2 = f ( A 2 , B 2 ) + Δ φ
Figure DE102017128395A1_0003
3 illustrates a phase error 11 between the two in 2 shown magnetic poles 03 . 08 which due to a limited exact alignment of the two magnetic Multiple poles 03 . 08 occurs to each other. The phase error 11 is hereinafter referred to as Δφ and is inventively determined based on the following relationships: φ 1 = f ( A 1 . B 1 )
Figure DE102017128395A1_0002
φ 2 = f ( A 2 . B 2 ) + Δ φ
Figure DE102017128395A1_0003

4 veranschaulicht einen Amplitudenfehler bei dem in 1 gezeigten ersten zweikanaligen Messsignal 01. Die Amplitude des ersten Kanales 04 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 weicht in diesem Beispiel von der Amplitude eines idealen Messsignals 13 ab. 4 illustrates an amplitude error in FIG 1 shown first two-channel measurement signal 01 , The amplitude of the first channel 04 of the first two-channel measurement signal 01 deviates in this example from the amplitude of an ideal measurement signal 13 from.

5 veranschaulicht einen zeitlichen Fehler bei dem in 1 gezeigten ersten zweikanaligen Messsignal 01. Der zeitliche Verlauf des ersten Kanales 04 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 weicht in diesem Beispiel von dem zeiltichen Verlauf des idealen Messsignals 13 ab. 5 illustrates a timing error in the 1 shown first two-channel measurement signal 01 , The time course of the first channel 04 of the first two-channel measurement signal 01 deviates in this example from the zeiltichen course of the ideal measurement signal 13 from.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorab eine Zuordnungstabelle in Form eines Look-up-Tables bestimmt. Hierfür wird eine Referenzmessung mit einem hochgenauen Drehwinkelsensor durchgeführt. Der Drehwinkel wird verändert und das erste und zweite zweikanalige Messsignal 01 werden gemessen. Nachfolgend ist eine solche Zuordnungstabelle beispielhaft dargestellt: Drehwinkel A1 B1 A2 B2 A1 (0) B1(0) A2(0) B2(0) A1(1) B1(1) A2(1) B2(1) A1(2) B1(2) A2(2) B2(2) According to a preferred embodiment, a mapping table in the form of a look-up table is determined in advance. For this purpose, a reference measurement is performed with a high-precision rotation angle sensor. The angle of rotation is changed and the first and second two-channel measuring signal 01 are measured. Below is an example of such a mapping table: angle of rotation A 1 B1 A2 B2 0 ° A 1 (0) B 1 (0) A 2 (0) B 2 (0) 1 ° A 1 (1) B 1 (1) A 2 (1) B 2 (1) 2 ° A 1 (2) B 1 (2) A 2 (2) B 2 (2)

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform werden zum Bestimmen eines unbekannten Drehwinkels die gemessenen Werte A1 , B1 , A2 und B2 der beiden zweikanaligen Messsignale 01 in der Zuordnungstabelle nachgeschlagen.According to a first preferred embodiment, the measured values are determined to determine an unknown angle of rotation A 1 . B 1 . A 2 and B 2 of the two two-channel measuring signals 01 looked up in the allocation table.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird zunächst ein Grobwert des unbekannten Drehwinkels ausgehend von den Drehwinkelhilfsmesswerten φ1 und φ2 bestimmt. Durch den Grobwert ist bekannt, welche Pole 02 des ersten magnetischen Mehrfachpols 03 die aktuell gemessenen Werte A1 und B1 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 bewirkt haben; d. h. in welcher Periode des ersten magnetischen Mehrfachpols 03 bei dem eingestellten Drehwinkel gemessen wird. In einem weiteren Teilschritt werden die gemessenen Werte A1 und B1 des ersten zweikanaligen Messsignals 01 in der Zuordnungstabelle für die zuvor ermittelte Periode des ersten magnetischen Mehrfachpols 03 nachgeschlagen, um einen genauen Wert des Drehwinkels zu ermitteln.According to a second preferred embodiment, first a coarse value of the unknown rotation angle is obtained from the auxiliary rotation angle measurement values φ 1 and φ 2 certainly. By the coarse value is known which poles 02 of the first magnetic multipole 03 the currently measured values A 1 and B 1 of the first two-channel measurement signal 01 have effected; ie in which period of the first magnetic poles 03 is measured at the set angle of rotation. In a further partial step, the measured values A 1 and B 1 of the first two-channel measurement signal 01 in the allocation table for the previously determined period of the first magnetic multipole 03 looked up to determine an accurate value of the rotation angle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101
erstes zweikanaliges Messsignalfirst two-channel measuring signal
0202
magnetische Polemagnetic poles
0303
erster magnetischer Mehrfachpolfirst magnetic multipole
0404
erster Kanalfirst channel
0505
--
0606
zweiter Kanalsecond channel
0707
--
0808
zweiter magnetischer Mehrfachpolsecond magnetic multipole
0909
magnetische Polemagnetic poles
1010
Messpositionmeasuring position
11 11
Phasenfehlerphase error
1212
--
1313
ideales Messsignalideal measuring signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8319493 B2 [0002]US 8319493 B2 [0002]

Claims (10)

Verfahren zum Bestimmen eines Drehwinkels; folgende Schritte umfassend: - Bestimmen eines ersten zweikanaligen Messsignals (01) durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem ersten den zu bestimmenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol (03), wobei das erste zweikanalige Messsignal (01) einen ersten Kanal (04) und einen zweiten Kanal (06) umfasst, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen, und wobei der erste magnetische Mehrfachpol (03) eine erste Anzahl an magnetischen Polen (02) besitzt; - Bestimmen eines zweiten zweikanaligen Messsignals durch Messen eines Magnetfeldes gegenüber einem zweiten den zu bestimmenden Drehwinkel aufweisenden magnetischen Mehrfachpol (08), wobei das zweite zweikanalige Messsignal einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen, wobei der zweite magnetische Mehrfachpol (08) eine zweite Anzahl an magnetischen Polen (09) besitzt, welche sich von der ersten Anzahl unterscheidet; und - Berechnen des zu bestimmenden Drehwinkels durch Anwenden von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale (01) auf eine vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal (01).Method for determining a rotation angle; comprising the following steps: Determining a first two-channel measuring signal (01) by measuring a magnetic field with respect to a first magnetic multipole (03) having the angle of rotation to be determined, the first two-channel measuring signal (01) comprising a first channel (04) and a second channel (06), having a phase difference with each other, and wherein the first magnetic multipole (03) has a first number of magnetic poles (02); Determining a second two-channel measuring signal by measuring a magnetic field with respect to a second magnetic multipole (08) having the rotational angle to be determined, the second two-channel measuring signal comprising a first channel and a second channel having a phase difference to one another, the second magnetic multipole ( 08) has a second number of magnetic poles (09) different from the first number; and - Calculating the rotation angle to be determined by applying at least one of the two two-channel measurement signals (01) to a predetermined function of the rotation angle of the respective two-channel measurement signal (01). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal (01) in Form einer Zuordnungstabelle abgelegt ist.Method according to Claim 1 , characterized in that the predetermined function of the rotation angle of the respective two-channel measurement signal (01) is stored in the form of an assignment table. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal (01) dadurch vorab bestimmt wird, dass der Drehwinkel verändert wird, während gleichzeitig der Drehwinkel durch eine Referenzmessung bestimmt wird und das jeweilige zweikanalige Messsignal (01) bestimmt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the function of the rotation angle of the respective two-channel measurement signal (01) is thereby determined in advance that the rotation angle is changed, while the rotation angle is determined by a reference measurement and the respective two-channel measurement signal (01) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen des zu messenden Drehwinkels durch Anwenden des ersten zweikanaligen Messsignals (01) und des zweiten zweikanaligen Messsignals auf die vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem ersten zweikanaligen Messsignal (01) und dem zweiten zweikanaligen Messsignal erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the calculation of the rotation angle to be measured by applying the first two-channel measurement signal (01) and the second two-channel measurement signal to the predetermined function of the rotation angle of the first two-channel measurement signal (01) and the second two-channel measurement signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen des zu bestimmenden Drehwinkels folgende Teilschritte umfasst: - Berechnen eines Grobwertes des zu bestimmenden Drehwinkels ausgehend von dem ersten zweikanaligen Messsignal (01) und dem zweiten zweikanaligen Messsignal; - Bestimmen der das erste zweikanalige Messsignal bewirkenden Pole (09) des ersten magnetischen Mehrfachpols (08) ausgehend von dem Grobwert des Drehwinkels; und - Berechnen des zu bestimmenden Drehwinkels durch Anwenden des ersten zweikanaligen Messsignals und der bestimmten Pole (09) des ersten magnetischen Mehrfachpols (08) auf eine vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem ersten zweikanaligen Messsignal und den jeweils das erste zweikanalige Messsignal bewirkenden Polen (09) des ersten magnetischen Mehrfachpols (08).Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the calculation of the rotation angle to be determined comprises the following sub-steps: - calculating a coarse value of the rotation angle to be determined, starting from the first two-channel measurement signal (01) and the second two-channel measurement signal; - Determining the first two-channel measuring signal causing pole (09) of the first magnetic multipole (08) on the basis of the coarse value of the rotation angle; and - calculating the angle of rotation to be determined by applying the first two-channel measuring signal and the determined poles (09) of the first magnetic multipole (08) to a predetermined function of the angle of rotation of the first two-channel measuring signal and the respective two-channel measuring signal causing poles (09 ) of the first magnetic multipole (08). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (04) und der zweite Kanal (06) des ersten zweikanaligen Messsignals (01) einen Phasenunterschied von (90±5)° zueinander aufweisen und dass der erste Kanal und der zweite Kanal des zweiten zweikanaligen Messsignals einen Phasenunterschied von (90±5)° zueinander aufweisen.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the first channel (04) and the second channel (06) of the first two-channel measuring signal (01) have a phase difference of (90 ± 5) ° to each other and that the first channel and the second channel of the second two-channel measuring signal a Phase difference of (90 ± 5) ° to each other. Drehwinkelsensoreinheit zur Bestimmung eines Drehwinkels, umfassend: - einen ersten magnetischen Mehrfachpol (03) und einen zweiten magnetischen Mehrfachpol (08), welche gemeinsam den zu bestimmenden Drehwinkel aufweisen, wobei der erste magnetische Mehrfachpol (03) eine erste Anzahl an magnetischen Polen (02) besitzt und der zweite magnetische Mehrfachpol (08) eine zweite Anzahl an magnetischen Polen (09) besitzt, welche sich von der ersten Anzahl unterscheidet; - einen gegenüber dem ersten magnetischen Mehrfachpol (03) angeordneten ersten Magnetfeldsensor zum Messen eines ersten zweikanaligen Messsignals (01), wobei das erste zweikanalige Messsignal (01) einen ersten Kanal (04) und einen zweiten Kanal (06) umfasst, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen; - einen gegenüber dem zweiten magnetischen Mehrfachpol (08) angeordneten zweiten Magnetfeldsensor zum Messen eines zweiten zweikanaligen Messsignals, wobei das zweite zweikanalige Messsignal einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, die einen Phasenunterschied zueinander aufweisen; und - eine Messsignalverarbeitungseinheit, welche dazu konfiguriert ist, den zu messenden Drehwinkel durch ein Anwenden von zumindest einem der beiden zweikanaligen Messsignale (01) auf eine vorab bestimmte Funktion des Drehwinkels von dem jeweiligen zweikanaligen Messsignal (01) zu berechnen.A rotation angle sensor unit for determining a rotation angle, comprising: a first magnetic multiple pole (03) and a second magnetic multiple pole (08), which together have the rotational angle to be determined, wherein the first magnetic multiple pole (03) has a first number of magnetic poles (02) and the second magnetic multiple pole (08 ) has a second number of magnetic poles (09) different from the first number; a first magnetic field sensor arranged opposite the first magnetic multipole (03) for measuring a first two-channel measuring signal (01), wherein the first two-channel measuring signal (01) comprises a first channel (04) and a second channel (06) having a phase difference from one another exhibit; - A second magnetic field sensor arranged opposite the second magnetic multipole pole (08) for measuring a second two-channel measuring signal, wherein the second two-channel measuring signal comprises a first channel and a second channel, which have a phase difference from each other; and a measurement signal processing unit configured to calculate the rotation angle to be measured by applying at least one of the two two-channel measurement signals (01) to a predetermined function of the rotation angle of the respective two-channel measurement signal (01). Drehwinkelsensoreinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden magnetischen Mehrfachpole (03, 08) jeweils als ein ringförmiger Multipolenkoder ausgebildet sind. Angle of rotation sensor unit after Claim 7 , characterized in that the two magnetic poles (03, 08) are each formed as an annular multipole encoder. Drehwinkelsensoreinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden magnetischen Mehrfachpole (03, 08) eine gemeinsame Drehachse aufweisen und axial benachbart angeordnet sind.Angle of rotation sensor unit after Claim 7 or 8th , characterized in that the two magnetic poles (03, 08) have a common axis of rotation and are arranged axially adjacent. Drehwinkelsensoreinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Anzahl der magnetischen Pole (02) des ersten magnetischen Mehrfachpols (03) um zwei von der zweiten Anzahl der magnetischen Pole (09) des zweiten magnetischen Mehrfachpols (08) unterscheidet.Rotation angle sensor unit according to one of Claims 7 to 9 characterized in that the first number of the magnetic poles (02) of the first magnetic multipole (03) differs by two from the second number of the magnetic poles (09) of the second magnetic multipole (08).
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