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Die Erfindung betrifft eine Magnetsensoreinheit und eine Magnetsensoranordnung mit einer solchen Magnetsensoreinheit.
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Aus der
DE 10 2004 063 539 A1 ist eine Magnetsensoranordnung bekannt, bei der magnetfeldempfindliche Sensorelemente angeordnet sind, deren elektrische Eigenschaften in Abhängigkeit von einem Magnetfeld veränderbar sind, das durch ein bewegtes passives Geberelement beeinflussbar ist. Die Magnetsensoranordnung weist zwei Sensorelemente in einer Gradiometeranordnung auf, die jeweils einem von zwei in einem vorgegebenen Abstand angeordneten magnetischen Bereichen eines als Spaltmagneten ausgeführten Permanentmagneten zugeordnet sind. Die Bereiche und der Spaltmagnet sind hinsichtlich der beispielsweise keilförmigen Formgebung, der Abmaße, der Spaltbreite sowie der Spalttiefe und ihrer Positionen zu den Sensorelementen so angeordnet, dass der Offset des Ausgangssignals der Sensorelemente in der Gradiometeranordnung minimiert ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Magnetsensoreinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine schräge Magnetisierung eine Miniaturisierung eines als Back-Bias-Magneten eingesetzten Permanentmagneten ermöglicht, welcher in Verbindung mit mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelementen eines Sensorchips zu Erfassung einer Bewegung von passiven Messwertgebern aus einem ferromagnetischen Material eingesetzt wird. So weist der schräg magnetisierte Permanentmagnet im Vergleich zu herkömmlichen als Back-Bias-Magneten eingesetzten Permanentmagneten bei gleichem Material weniger als die Hälfte des Volumens auf, so dass Materialkosten eingespart werden können. Durch die Miniaturisierung des Magneten kann der gleiche Sensorchip sowohl längs als auch um 90° verkippt in einem Gehäuse der Magnetsensoreinheit angeordnet und mit dem Gehäuse in eine Aufnahmebohrung mit einem vorgegebenen Durchmesser von beispielsweise 10mm eingesetzt werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Magnetsensoreinheit mit einem Sensorchip und einem Permanentmagneten zur Verfügung. Der Sensorchip umfasst mindestens zwei magnetfeldempfindliche Sensorelemente, welche in eine vorgegebene Sensierrichtung sensitiv ausgeführt sind und eine Veränderung eines Magnetfelds erfassen, welches durch einen bewegten passiven Messwertgeber beeinflussbar ist. Hierbei ist der Permanentmagnet schräg zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente magnetisiert, so dass Magnetfeldlinien seines Magnetfelds in Richtung der mindestens zwei Sensorelemente des Sensorchips zeigen. Der Permanentmagnet ist so angeordnet, dass die Magnetfeldlinien seines Magnetfelds jeweils in einem vorgegebenen Bereich der mindestens zwei Sensorelemente senkrecht zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verlaufen.
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Durch eine solche Positionierung des Permanentmagneten ist es möglich, einen linearen Bereich der mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente effektiv auszunutzen.
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Zudem wird eine Magnetsensoranordnung mit einem beweglichen Messwertgeber aus einem ferromagnetischen bzw. weichmagnetischen Material und mit einer solchen Magnetsensoreinheit vorgeschlagen. Hierbei entspricht der Messwertgeber einem Rotor, dessen Drehbewegung erfasst werden soll. Die Magnetsensoreinheit ist an einem feststehenden Halter in der Umgebung des Rotors angeordnet, so dass der Messwertgeber aufgrund der Drehbewegung an der Magnetsensoreinheit vorbeigeführt wird und dabei die Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente der Magnetsensoreinheit durchläuft.
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Die Magnetsensoreinheit kann bevorzugt in eine Aufnahmebohrung des feststehenden Halters eingeführt sein.
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Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit mit den mindestens zwei Sensorelemente können beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Drehzahlerfassung von drehenden passiven Messwertgebern, wie Rädern oder Wellen eingesetzt werden. Vorzugsweise können die mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente in einer bekannten Gradiometeranordnung angeordnet werden. Durch die spezielle Magnetisierung und Positionierung des Permanentmagneten kann ein Offset von Einzelbrückensignalen und daraus berechneten charakteristischen Sensorsignalen der mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente minimiert werden, bei einem dennoch starken Einzelbrückensignal. Ebenso zeigt sich in Simulationen, dass der Permanentmagnet durch die schräge Magnetisierung höhere Positionier- und Fertigungstoleranzen erlaubt als sonst üblich. Alleine dadurch können bei den Werkzeugen für die Positionierung Einsparungen realisiert werden. Vorzugsweise ist der Permanentmagnet so zum Sensorchip positioniert, dass die Magnetfeldlinien des Magnetfelds des Permanentmagneten in der Mitte der mindestens zwei Sensorelemente senkrecht zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verlaufen. Bevorzugt werden Ausführungsformen der Magnetsensoreinheit und der Magnetsensoranordnung in einem Fahrzeug zum Ermitteln von Informationen bezüglich eines Drehverhaltens eines zugeordneten Fahrzeugrads aus Stahl eingesetzt. So können mit den mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelementen der Magnetsensoreinheit beispielsweise Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrate des zugeordneten Fahrzeugrads ermittelt werden. Je nach Anwendungsfall kann die Magnetsensoreinheit auch als Drehzahlfühler an den Rädern für ein Antiblockierbremssystem (ABS), als Drehzahl- und Phasengeber für eine Motorsteuerung oder als Lenkwinkelsensor für sogenannte Fahrdynamikregelsysteme und für elektrische Lenkhilfen eingesetzt werden.
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Unter einem Sensorchip wird nachfolgend eine vorzugsweise als ASIC (Anwendungsspezifischer Integrierter Schaltkreis) ausgeführte flache Baugruppe verstanden, bei welcher die mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente idealerweise im Randbereich angeordnet sind. Vorzugsweise können die mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente sehr nahe an der Au-ßenkante der Stirnseite des Sensorchips angeordnet sein. Dadurch kann der Sensorchip mit dem Permanentmagneten in verkippten Lagen innerhalb des Gehäuses der Magnetsensoreinheit angeordnet und betrieben werden. Das bedeutet, dass ein solcher Sensorchip mit dem Permanentmagneten in die Lage versetzt ist, in einer Magnetsensoreinheit eingesetzt zu werden, deren Gehäuselängsrichtung senkrecht bzw. radial zur Drehachse des bewegten Messwertgebers ausgerichtet ist. Somit kann der Sensorchip mit dem Permanentmagneten beispielsweise so in der Magnetsensoreinheit angeordnet werden, dass die Längsrichtung des Sensorchips parallel zur Gehäuselängsrichtung der Magnetsensoreinheit und radial zu dem beispielsweise als Zahnrad ausgeführten Messwertgeber angeordnet ist. Zudem kann ein solcher Sensorchip mit dem Permanentmagneten auch in einer Magnetsensoreinheit eingesetzt werden, deren Gehäuselängsrichtung parallel bzw. axial zur Drehachse des bewegten Messwertgebers ausgerichtet ist. Somit kann ein solcher Sensorchip mit dem Permanentmagneten auch so in der Magnetsensoreinheit angeordnet werden, dass die Längsrichtung des Sensorchips senkrecht zur Gehäuselängsrichtung der Magnetsensoreinheit und zur Drehachse des bewegten Messwertgebers ausgerichtet ist. Bei beiden Ausführungsformen ist die Längsrichtung des Sensorchips senkrecht zur Drehachse des Messwertgebers ausgerichtet. Dadurch können beide Ausführungsformen der Magnetsensoreinheit in Aufnahmebohrungen mit dem gleichen Durchmesser eingesetzt werden, welcher möglichst klein sein sollte.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Magnetsensoreinheit und der im unabhängigen Patentanspruch 14 angegebenen Magnetsensoranordnung möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der Permanentmagnet eine Querschnittsfläche und eine Länge aufweisen kann, welche senkrecht zur Querschnittsfläche und zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verläuft und symmetrisch zum Sensorchip ausgerichtet sein kann. Hierbei verläuft eine erste Seitenlänge der Querschnittsfläche parallel zur Sensierrichtung und eine zweite Seitenlänge senkrecht zur Sensierrichtung. Um für mögliche Einbaulagen der mindestens zwei magnetfeldempfindlichen Sensorelemente im Gehäuse der Magnetsensoreinheit ähnliche bzw. möglichst gleiche Messergebnisse erzielen zu können, kann die Querschnittsfläche des Permanentmagneten bevorzugt quadratisch mit gleichen Seitenlängen ausgeführt sein.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Magnetsensoreinheit können die Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten und die Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließen. Vorzugsweise schließen Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten und die Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente einen Winkel von 45° ein. Diese Magnetisierungsrichtung kann besonders einfach bei einer quadratischen Querschnittsfläche des Permanentmagneten umgesetzt werden. Des Weiteren kann der Permanentmagnet im Bereich der mindestens zwei Sensorelemente eine Aussparung mit einem vorzugsweise trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch kann die Anzahl der senkrecht zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetfelds des Permanentmagneten im Bereich der mindestens zwei Sensorelemente erhöht werden. Alternativ kann zur Erhöhung der senkrecht zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetfelds des Permanentmagneten eine Homogenisierungsscheibe aus einem ferromagnetischen bzw. weichmagnetischen Material zwischen dem Permanentmagneten und dem Sensorchip angeordnet sein.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Magnetsensoreinheit kann der Sensorchip mit korrespondierenden Kontaktelementen in einem gemeinsamen Gehäuse der Magnetsensoreinheit mit einer Stirnfläche und einer Mantelfläche angeordnet sein. Das gemeinsame Gehäuse ist vorzugsweise als Kunststoff moldgehäuse ausgeführt, welches einfach und kostengünstig durch ein Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Magnetsensoreinheit kann das Gehäuse eine Messseite aufweisen, welche die Anordnung und Orientierung des Sensorchips mit den mindestens zwei Sensorelementen innerhalb des Gehäuses definieren kann, indem der Randbereich des Sensorchips mit den mindestens zwei Sensorelementen der Messseite zugewandt ist. So kann der Sensorchip mit dem Permanentmagneten beispielsweise so in dem Gehäuse der Magnetsensoreinheit angeordnet sein, dass die Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente senkrecht zur Stirnfläche des Gehäuses verläuft, welche einer ersten Messseite entspricht. Alternativ kann der Sensorchip mit dem Permanentmagneten so in dem Gehäuse der Magnetsensoreinheit angeordnet sein, dass die Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente parallel zur Stirnfläche des Gehäuses in Richtung Mantelfläche verläuft, wobei eine zweite Messseite senkrecht zur Stirnfläche des Gehäuses und zur Sensierrichtung der mindestens zwei Sensorelemente verläuft. Dadurch ist es möglich, dass beide Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit in Aufnahmebohrungen mit dem gleichen Durchmesser von vorzugsweise 10mm oder kleiner eingeführt und betrieben werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Magnetsensoreinheit können die mindestens zwei Sensorelemente als magnetoresistive Sensorelemente ausgeführt sein, deren Messsignalerfassung auf einem magnetoresistiven Sensorprinzip beruht, insbesondere auf einem GMR-Effekt (GMR: Riesenmagnetowiderstand) oder einem TMR-Effekt (TMR: magnetischer Tunnelwiderstand) oder einem AMR-Effekt (AMR: Anisotroper magnetischer Effekt). Das eingesetzte magnetische Sensorprinzip ist beispielsweise von dem zu überbrückenden Luftspalt zwischen der Magnetsensoreinheit und dem beweglichen Messwertgeber abhängig.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetsensoranordnung mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit.
- 2 zeigt eine schematische geschnittene Frontansicht der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit aus 1.
- 3 zeigt eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Magnetsensoranordnung aus 1 mit einem simulierten Magnetfeld eines Permanentmagneten der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit.
- 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit.
- 5 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetsensoranordnung mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit.
- 6 zeigt eine schematische geschnittene Frontansicht der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit aus 5.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 bis 6 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Magnetsensoranordnung 1, 1A, 1B jeweils einen beweglichen Messwertgeber 3 aus ferromagnetischen Material und eine erfindungsgemäße Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C. Hierbei entspricht der Messwertgeber 3 einem Rotor 3A, wie beispielsweise einem Stahlzahnrad, dessen Drehbewegung erfasst werden soll. Die Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C ist an einem nicht dargestellten feststehenden Halter in der Umgebung des Rotors 3A angeordnet, so dass der Messwertgeber 3 aufgrund der Drehbewegung an der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C vorbeigeführt wird und dabei eine Sensierrichtung SR von mindestens zwei Sensorelementen 14 der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C durchläuft. Hierzu kann die Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C beispielsweise in eine Aufnahmebohrung des feststehenden Halters eingeführt sein.
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Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C jeweils einen Sensorchip 12, 12A, 12B und einen Permanentmagneten 16, 16A, 16B, 16C. Der Sensorchip 12, 12A, 12B umfasst mindestens zwei magnetfeldempfindliche Sensorelemente 14, welche in eine vorgegebene Sensierrichtung SR sensitiv ausgeführt sind und eine Veränderung eines Magnetfelds B erfassen, welches durch einen bewegten passiven Messwertgeber 3 beeinflussbar ist. Hierbei ist der Permanentmagnet 16, 16A, 16B, 16C schräg zur Sensierrichtung SR der mindestens zwei Sensorelemente 14 magnetisiert, so dass Magnetfeldlinien seines Magnetfelds B in Richtung der mindestens zwei Sensorelemente 14 des Sensorchips 12, 12A, 12B zeigen. Der Permanentmagnet 16, 16A, 16B, 16C ist so angeordnet, dass die Magnetfeldlinien seines Magnetfelds B jeweils an einem vorgegebenen Bereich der mindestens zwei Sensorelemente 14 senkrecht zur Sensierrichtung SR der mindestens zwei Sensorelemente 14 verlaufen.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C weisen die Sensorchips 12, 12A, 12B jeweils drei Sensorelemente 14 auf, welche räumlich voneinander getrennt und gleichmäßig voneinander beabstandet im Randbereich des Sensorchips 12, 12A, 12B angeordnet sind. Die drei Sensorelemente 14 sind als magnetoresistive Sensorelemente 14A ausgeführt, deren Messsignalerfassung auf einem magnetoresistiven Sensorprinzip beruht. In Abhängigkeit vom Abstand bzw. dem zu überbrückenden Luftspalt zwischen der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C und dem Messwertgeber 3 werden magnetoresistive Sensorelemente 14A eingesetzt, welche auf einem GMR-Effekt oder einem TMR-Effekt oder einem AMR-Effekt basieren.
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Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist weist der Permanentmagnet 16, 16A, 16B 16C eine Querschnittsfläche A und eine Länge b auf, welche senkrecht zur Querschnittsfläche A und zur Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14 verläuft und symmetrisch zum Sensorchip 12, 12A, 12B ausgerichtet ist. Hierbei verläuft eine erste Seitenlänge a1 der Querschnittsfläche A parallel zur Sensierrichtung SR und eine zweite Seitenlänge a2 verläuft senkrecht zur Sensierrichtung SR. Zudem ist die Querschnittsfläche A des Permanentmagneten 16, 16A, 16B in den dargestellten Ausführungsbeispielen quadratisch mit gleichen Seitenlängen a1, a2 ausgeführt. Eine Magnetisierungsrichtung MR des schräg magnetisierten Permanentmagneten 16, 16A, 16B, 16C und die Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14 schließen in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 16C einen Winkel w von 45° ein. Hierbei ist der Permanentmagnet 16, 16A, 16B, 16C in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 16C so ausgerichtet, dass die Magnetfeldlinien des Magnetfelds B des Permanentmagneten 16, 16A, 16B, 16C in der Mitte der drei Sensorelemente 14 senkrecht zur Sensierrichtung SR der drei Sensorelemente 14 verlaufen.
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Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Magnetsensoreinheit 10 weist die Querschnittsfläche des Permanentmagneten 16 eine andere Form auf. Zudem kann die Magnetisierungsrichtung MR des Permanentmagneten 16 einen anderen Winkel w zwischen 30° und 60° mit der Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14 einschließen.
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Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, ist der Sensorchip 12, 12A, 12B mit korrespondierenden Kontaktelementen 13 in einem gemeinsamen Gehäuse 11, 11A, 11B der Magnetsensoreinheit 10, 10A, 10B, 10C angeordnet, welches eine Stirnfläche 11.1 und eine Mantelfläche 11.2 aufweist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Gehäuse 11, 11A, 11B als Kunststoffmoldgehäuse ausgeführt. Das Gehäuse 11, 11A, 11B weist eine Messseite MS1, MS2 auf, welche die Anordnung und Orientierung des Sensorchips 12, 12A, 12B mit den Sensorelementen 14 innerhalb des Gehäuses 11, 11A, 11B definiert, indem der Randbereich des Sensorchips 12, 12A, 12B mit den Sensorelementen 14 der Messseite MS1, MS2 zugewandt ist.
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Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist der Sensorchip 12A mit dem Permanentmagnet 16A im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10A so in dem Gehäuse 11A der Magnetsensoreinheit 10A angeordnet, dass die Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14 senkrecht zur Stirnfläche 11.1 des Gehäuses 11A verläuft, welche einer ersten Messseite MS1 entspricht. Hierbei ist der Messwertgeber 3 so angeordnet, dass seine Drehachse DA1 parallel zur Stirnseite 11.1 des Gehäuses 11A verläuft. Die Sensierrichtung SR der drei Sensorelemente 14 und die erste Seitenlänge a1 der quadratischen Querschnittsfläche A des Permanentmagneten 16A verlaufen parallel zur Längsrichtung x des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A und senkrecht zur Drehachse DA1 des Messwertgebers 3. Die zweite Seitenlänge a2 der quadratischen Querschnittsfläche A des Permanentmagneten 16A verläuft parallel zur Hochrichtung z des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A und zur Drehachse DA1 des Messwertgebers 3. Die Länge b des Permanentmagneten 16A verläuft parallel zur Querrichtung y des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A. Bezüglich seiner Länge b ist Permanentmagnet 16A symmetrisch zum Sensorchip 12A platziert.
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Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist der Permanentmagnet 16A in Sensierrichtung SR bzw. Längsrichtung x des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A so ausgerichtet, dass die Feldlinien in der Mitte der Sensorelemente 14 senkrecht zur Sensierrichtung SR und in negativer Hochrichtung -z des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A zeigen. In der Nähe des Messwertgebers 3 werden die Feldlinien des Magnetfelds B nun in Richtung des Messwertgebers 3 abgelenkt, wodurch ein Signal in Sensierrichtung SR bzw. in Längsrichtung x des Gehäuses 11A der Magnetsensoreinheit 10A erzeugt wird. Durch die beschriebene Positionierung des Permanentmagneten 16A kann der lineare Bereich der Sensorelemente 14 effektiv ausgenutzt werden.
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Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10B im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10A einen Permanentmagneten 16B, welcher im Bereich der drei Sensorelemente 14 eine Aussparung 18 mit einem vorzugsweise trapezförmigen Querschnitt aufweist. Dadurch kann die Anzahl der senkrecht zur Sensierrichtung SR der drei Sensorelemente 14 verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetfelds B des Permanentmagneten 16C in der Mitte der drei Sensorelemente 14 erhöht werden. Alternativ kann zur Erhöhung der senkrecht zur Sensierrichtung SR der drei Sensorelemente 14 verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetfelds B des Permanentmagneten 16 eine nicht dargestellte Homogenisierungsscheibe aus einem ferromagnetischen bzw. weichmagnetischen Material zwischen dem Permanentmagneten und dem Sensorchip angeordnet sein.
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Wie aus 5 und 6 weiter ersichtlich ist, ist der Sensorchip 12B mit dem Permanentmagnet 16C im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10C so in dem Gehäuse 11B der Magnetsensoreinheit 10C angeordnet, dass die Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14 parallel zur Stirnfläche 11.1 des Gehäuses 11B in Richtung Mantelfläche 11.2 des Gehäuses 11B verläuft. Eine zweite Messseite MS2 verläuft senkrecht zur Stirnfläche 11.1 des Gehäuses 11B und zur Sensierrichtung SR der Sensorelemente 14. Hierbei ist der Messwertgeber 3 so angeordnet, dass seine Drehachse DA2 senkrecht zur Stirnseite 11.1 des Gehäuses 11B und parallel zur Gehäuselängsrichtung verläuft.
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Die Sensierrichtung SR und die erste Seitenlänge a1 der quadratischen Querschnittsfläche A des Permanentmagneten 16C verlaufen parallel zur Hochrichtung z des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10C. Die zweite Seitenlänge a2 der quadratischen Querschnittsfläche A des Permanentmagneten 16C verläuft parallel zur Längsrichtung x des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10C. Die Länge b des Permanentmagneten 16C verläuft analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10A parallel zur Querrichtung y des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10C. Bezüglich seiner Länge b ist der Permanentmagnet 16C ebenfalls symmetrisch zum Sensorchip 12B platziert. Im dritten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10C ist der Permanentmagnet 16C in Sensierrichtung SR bzw. Hochrichtung z des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10B so ausgerichtet, dass die Feldlinien in der Mitte der Sensorelemente 14 senkrecht zur Sensierrichtung SR und in Längsrichtung x des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10B zeigen. In der Nähe des Messwertgebers 3 werden die Feldlinien des Magnetfelds B nun in Richtung des Messwertgebers 3 abgelenkt, wodurch ein Signal in Sensierrichtung SR bzw. in Hochrichtung z des Gehäuses 11B der Magnetsensoreinheit 10B erzeugt wird. Durch die beschriebene Positionierung des Permanentmagneten 16B kann auch im zweiten Ausführungsbeispiel der Magnetsensoreinheit 10B der lineare Bereich der Sensorelemente 14 effektiv ausgenutzt werden. Zur Erhöhung der Anzahl der senkrecht zur Sensierrichtung SR der drei Sensorelemente 14 verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetfelds B des Permanentmagneten 16C in der Mitte der drei Sensorelemente 14, kann auch hier der in 4 dargestellte Permanentmagnet 10B mit Aussparung 18 verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004063539 A1 [0002]
