DE19852502A1 - Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines magnetoresistiven Winkelsensors - Google Patents
Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines magnetoresistiven WinkelsensorsInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines magnetoresistiven Winkelsensors zur Richtungsermittlung von magnetischen Feldern, welcher wenigstens eine Wheatstonesche Brücke mit wenigstens vier magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei der Wheatstoneschen Brücke eingangsseitig ein Eingangssignal, insbesondere eine Eingangsspannung, zuführbar ist und wobei die Wheatstonesche Brücke ausgangsseitig zur Lieferung eines Winkelsignals, insbesondere einer Winkelspannung, in Abhängigkeit der Richtung eines die Wheatstonesche Brücke beaufschlagenden magnetischen Feldes vorgesehen ist, wobei die Wheatstonesche Brücke ein erstes und ein zweites Paar von sich jeweils gegenüberliegenden, im wesentlichen parallel zueinander angeordneten magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei das erste und das zweite Paar im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet sind und wobei die Richtung des magnetischen Feldes aus dem von der Wheatstoneschen Brücke gelieferten Winkelsignal mittels einer Auswerteschaltung ermittelbar ist. DOLLAR A Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren hierzu aufzuzeigen. DOLLAR A Hierzu ist vorgesehen, daß in einem ersten Schritt die Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld beaufschlagt wird, welches derart ausgerichtet ist, daß es weder im wesentlichen senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines
magnetoresistiven Winkelsensors zur Richtungsermittlung von magnetischen Feldern,
welcher wenigstens eine Wheatstonesche Brücke mit wenigstens vier magnetoresistiven
Widerständen aufweist, wobei der Wheatstoneschen Brücke eingangsseitig ein
Eingangssignal, insbesondere eine Eingangsspannung, zuführbar ist und wobei die
Wheatstonesche Brücke ausgangsseitig zur Lieferung eines Winkelsignals, insbesondere
einer Winkelspannung, in Abhängigkeit der Richtung eines die Wheatstonesche Brücke
beaufschlagenden magnetischen Feldes vorgesehen ist, wobei die Wheatstonesche Brücke
ein erstes und ein zweites Paar von sich jeweils gegenüberliegenden, im wesentlichen
parallel zueinander angeordneten magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei das
erste und das zweite Paar im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet sind und
wobei die Richtung des magnetischen Feldes aus dem von der Wheatstoneschen Brücke
gelieferten Winkelsignal (mittels einer Auswerteschaltung) ermittelbar ist, sowie auf eine
Sensorvorrichtung zur Winkelmessung eines Magnetfeldes mit einem magnetoresistiven
Winkelsensor, welcher wenigstens eine Wheatstonesche Brücke mit wenigstens vier
magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei der Wheatstoneschen Brücke
eingangsseitig ein Eingangssignal, insbesondere eine Eingangsspannung, zuführbar ist und
wobei der Winkelsensor ausgangsseitig zur Lieferung eines Winkelsignals in Abhängigkeit
der Richtung eines den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes vorgesehen
ist, wobei die Wheatstoneschen Brücke ein erstes und ein zweites Paar von sich jeweils
gegenüberliegenden, parallel zueinander angeordneten magnetoresistiven Widerständen
aufweist, wobei das erste und das zweite Paar orthogonal zueinander angeordnet sind und
wobei der Winkel mittels einer Auswerteschaltung aus dem von der Wheatstoneschen
Brücke gelieferten Winkelsignal ermittelbar ist.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Sensorvorrichtung sind beispielsweise aus dem
Datenbuch SC 17 "Semiconductor Sensors" der Firma Philips bekannt. Diese bekannte
Sensorvorrichtung weist einen magnetoresistiven Winkelsensor KMZ41 auf, welcher aus
zwei Wheatstoneschen Brücken mit je vier magnetoresistiven Widerständen besteht. Die
beiden Wheatstoneschen Brücken sind in einem Winkel von 45° gegeneinander
angeordnet. An den Eingang der Wheatstoneschen Brücken wird jeweils eine
Eingangsspannung angelegt. Für die Ausgangsspannung der ersten Wheatstoneschen
Brücke ergibt sich eine kosinusförmige Abhängigkeit der Ausgangsspannung von dem
Winkel des die erste Wheatstonesche Brücke beaufschlagenden Magnetfeldes. Für die
zweite Wheatstonesche Brücke ergibt sich eine sinusförmige Abhängigkeit der
Ausgangsspannung vom Winkel des die zweite Wheatstonesche Brücke beaufschlagenden
magnetischen Feldes. Bei der bekannten Sensorvorrichtung ist eine Auswerteschaltung
vorgesehen, welche aus den Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten
Wheatstoneschen Brücke den Winkel des magnetischen Feldes mittels des sogenannten
Cordic-Algorithmus (berechnet. Durch Unreproduzierbarkeiten im Herstellungsprozeß
sind die magnetoresistiven Widerstände einer jeden Wheatstoneschen Brücke im
allgemeinen ungleich, so daß sich zu jeder Ausgangsspannung eine unbekannte Offset-
Spannung addiert. Um eine fehlerfreie Winkelmessung zu ermöglichen, ist daher eine
Offset-Kalibrierung erforderlich. Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Kalibrierung
mittels eines präzise vor dem Sensor rotierenden Magneten. Die Ermittlung der Offset-
Spannungen erfolgt iterativ durch Vergleich des Sensor-Ausgangssignals mit einem
pulsweitenmodulierten Signal. Ein derartiges Kalibrierverfahren ist durch das Iterieren
zeitaufwendig, benötigt durch den drehenden Magneten während des Kalibriervorganges
eine aufwendige Apparatur und benötigt zusätzliche Eingänge der Auswerteschaltung,
welche nur zum Trimmen verwendet werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kalibrierverfahren aufzuzeigen, welches einfacher
durchzuführen ist und welches eine weniger aufwendige Auswerteschaltung benötigt.
Diese Aufgabe ist für das Verfahren erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß in einem ersten
Schritt die Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld beaufschlagt wird,
welches derart ausgerichtet ist, daß es weder im wesentlichen senkrecht zu den
magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen senkrecht zu den
magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke verläuft,
daß in einem zweiten Schritt das Gleichmagnetfeld entfernt wird und daß eine
Auswerteschaltung in einem dritten Schritt ohne das Gleichmagnetfeld zur Ermittlung
eines Offset-Kalibriersignals vorgesehen ist, wobei das von der Wheatstoneschen Brücke
ohne Gleichmagnetfeld gelieferte Winkelsignal ein Maß für den Offset der
Wheatstoneschen Brücke ist.
In dem ersten Schritt wird die Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld
beaufschlagt. Die Ausgangsspannung der Wheatstoneschen Brücke ist abhängig vom
Winkel, unter dem das Gleichmagnetfeld auf die Wheatstonesche Brücke einwirkt. Der
Widerstand der einzelnen magnetoresistiven Widerstände der Wheatstoneschen Brücke ist
dann am geringsten, wenn das Gleichmagnetfeld senkrecht zu den magnetoresistiven
Widerständen verläuft, d. h. senkrecht zu der Längsachse und senkrecht zu der
Stromflußrichtung der magnetoresistiven Widerstände. Verläuft das Gleichmagnetfeld
senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares oder senkrecht zu den
magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke, so ergibt
sich für den Betrag der Ausgangsspannung der Wheatstoneschen Brücke ein Maximum.
Erfindungsgemäß soll das die Wheatstonesche Brücke in dem ersten Schritt
beaufschlagende Gleichmagnetfeld derart gerichtet sein, daß es weder im wesentlichen
senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen
senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen
Brücke verläuft. Dies bedeutet, daß die Maximalbereiche der Ausgangsspannung der
Wheatstoneschen Brücke vermieden werden sollen. Wenn nun das die Wheatstonesche
Brücke beaufschlagende Gleichmagnetfeld in dem zweiten Schritt entfernt wird, hängen
die Ausgangsspannungen der Wheatstoneschen Brücke davon ab, unter welchem Winkel
das Gleichmagnetfeld auf die Wheatstonesche Brücke eingewirkt hat. Der Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß die Ausgangsspannung in dem zweiten Schritt, d. h. nach
Entfernen des Gleichmagnetfeldes, über relativ große Winkelbereiche des Winkels des in
dem ersten Schritt wirkenden Gleichmagnetfeldes nur sehr wenig von der Offset-
Spannung der Wheatstoneschen Brücke abweicht. Daher ist es möglich, die Offset-
Spannung der Wheatstoneschen Brücke aus der Ausgangsspannung bei entferntem
Gleichmagnetfeld zu bestimmen. Lediglich dann, wenn das die Wheatstonesche Brücke in
dem ersten Schritt beaufschlagende Gleichmagnetfeld senkrecht zu den magnetoresistiven
Widerständen des ersten Paares oder senkrecht zu den magnetoresistiven Widerständen des
zweiten Paares verläuft, ergeben sich nach Entfernen des Gleichmagnetfeldes größere
Abweichungen der dann gemessenen Ausgangsspannung zu der Offset-Spannung.
Die von der Wheatstoneschen Brücke nach Entfernen des Gleichmagnetfeldes gelieferte
Ausgangsspanung stellt somit ein Maß für die Offset-Spannung des Wheatstoneschen
Brücke dar. Dieses von der Wheatstoneschen Brücke ohne Gleichmagnetfeld gelieferte
Ausgangssignal wird daher in dem dritten Schritt mittels der Auswerteschaltung zur Offset-
Kalibrierung verwendet.
Dieses Verfahren zur Offset-Kalibrierung erfordert keine aufwendigen Meßapparaturen
und läßt sich daher einfach und kostengünstig realisieren. Die Anforderungen an die
Winkelgenauigkeit des die Wheatstonesche Brücke beaufschlagenden Gleichmagnetfeldes
sind sehr gering, so daß auf eine aufwendige und präzise Montage eines Magneten
verzichtet werden kann. Abweichungen bzw. Streuungen des Winkels des
Gleichmagnetfeldes von ± 10° sind ohne weiteres tolerierbar und haben kaum Einfluß auf
die Genauigkeit der Offset-Kalibrierung.
Gemäß Anspruch 2 ist es vorteilhaft, daß das die Wheatstonesche Brücke beaufschlagende
Gleichmagnetfeld in einem Winkel von etwa 45° zu den magnetoresistiven Widerständen
des ersten Paares und des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke verläuft. Bei einem
derartigen Winkel ist die Offset-Kalibrierung besonders genau, d. h. die von der
Wheatstoneschen Brücke nach Entfernen des Gleichmagnetfeldes gelieferte
Ausgangsspannung stimmt besonders gut mit der Offset-Spannung der Wheatstoneschen
Brücke überein. Dies ist dadurch zu erklären, daß bei einer derartigen Ausrichtung des
Gleichmagnetfeldes der Winkelbetrag zwischen der Stromrichtung der einzelnen
magnetoresistiven Widerstände und des Gleichmagnetfeldes für alle magnetoresistiven
Widerstände gleich ist. Daher müßten bei einer idealen Wheatstoneschen Brücke auch die
Beträge der magnetoresistiven Widerstände alle gleich sein und dementsprechend müßte
die Brücke abgeglichen sein, d. h. die Ausgangsspannung der Wheatstoneschen Brücke
müßte Null sein.
Gemäß Anspruch 3 weist der magnetoresistive Winkelsensor zwei Wheatstonesche
Brücken auf, welche in einem Winkel von 45° zueinander angeordnet sind. Mit einem
derartigen magnetoresistiven Winkelsensor kann der eindeutig zu messende Winkelbereich
von magnetischen Feldern auf 180° erweitert werden. Außerdem sind bei einem derartigen
Sensor die gemessenen Winkel nicht abhängig von der absoluten Amplitude der
Winkelsignale. Dies hat zur Folge, daß der gemessene Winkel weitgehend unabhängig von
Temperaturschwankungen ist. Eine zusätzliche Temperaturkompensation ist daher nicht
erforderlich. Gemäß Anspruch 3 werden die erste und die zweite Wheatstonesche Brücke
nacheinander kalibriert. Das zu Anspruch 1 beschriebene Verfahren wird daher zweimal
durchgeführt, einmal für die erste Wheatstonesche Brücke und nachfolgend für die zweite
Wheatstonesche Brücke.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 erfolgt die Offset-
Kalibrierung analog, d. h., das zu der analogen Ausgangsspannung der Wheatstoneschen
Brücke eine analoge Offset-Kompensationsspannung addiert wird. Die mittels der
analogen Offset-Kompensationsspannung kompensierte analoge Ausgangsspannung der
Wheatstoneschen Brücke kann dann mittels der Auswerteschaltung ausgewertet und daraus
der Winkel berechnet werden.
Alternativ ist es gemäß Anspruch 5 möglich, eine digitale Offset-Kompensation
vorzusehen. Bei der digitalen Offset-Kompensation wird die in dem dritten Schritt am
Ausgang der Wheatstoneschen Brücke zur Verfügung stehende Offset-Spannung
vorzugsweise digital in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Dies ermöglicht im
späteren Meßbetrieb eine digitale Offset-Kompensation mittels der Auswerteschaltung.
Das Verfahren nach Anspruch 6 stellt eine vorteilhafte Möglichkeit der analogen Offset-
Kompensation dar. Bei dem Verfahren nach Anspruch 6 ist zur Offset-Kompensation der
ersten Wheatstoneschen Brücke eine erste Spannungsteilerschaltung und zur Offset-
Kompensation der zweiten Wheatstoneschen Brücke eine zweite Spannungsteilerschaltung
vorgesehen. Durch Veränderung der Widerstände der Spannungsteiler können zu der
Ausgangsspannung der ersten und der zweiten Wheatstoneschen Brücke jeweils Offset-
Kompensationsspannungen addiert oder subtrahiert werden, beispielsweise mittels eines
Differenzverstärkers. Bei der analogen Offset-Kompensation ist eine analoge Messung der
Offset-Kompensationsspannung in dem dritten Schritt sehr aufwendig, da die
Ausgangsspannungen der Wheatstoneschen Brücken bis in den Mikrovolt-Bereich genau
gemessen werden müssen. Daher wäre für die direkte Messung ein präzises Meßgerät
erforderlich. Außerdem könnten durch die externen Meßleitungen leicht Störungen
induziert werden, die das Meßergebnis verfälschen könnten. Daher ist es vorteilhaft, zur
Ermittlung der optimalen Offset-Kompensationsspannungen die Winkelanzeige der
vorhandenen Auswerteschaltung zu benutzen. Im vorliegenden Fall ist die Winkelanzeige
nicht mit der Richtung eines anliegenden Magnetfeldes verknüpft, sondern sie ergibt sich
aus den aktuellen Ausgangsspannungen der Wheatstoneschen Brücken, welche den Offset-
Spannungen entsprechen. Mittels einer geeigneten Variation der Offset-
Kompensationsspannungen bei gleichzeitiger Messung der Winkelanzeige ist es nun
möglich, die optimalen Kompensationsspannungen zu ermitteln. Dies wird nachfolgend
naher beschrieben.
So wird gemäß dem vorteilhaften Verfahren nach Anspruch 6 zur Ermittlung der
optimalen Offset-Kompensationsspannung der ersten Wheatstoneschen Brücke zunächst
zu der Winkelspannung der zweiten Wheatstoneschen Brücke eine vorgebbare
Gleichspannung addiert. Dadurch wird eine Voreinstellung des mittels der
Auswerteschaltung gemessenen Winkels vorgenommen. Dadurch wird erreicht, daß sich in
einem Bereich von ca. ±10° um diesen voreingestellten Winkel herum eine lineare
Abhängigkeit des mittels der Auswerteschaltung ermittelten Winkels von der mittels der
ersten Spannungsteilerschaltung zu der Ausgangsspannung der ersten Wheatstoneschen
Brücke addierten Trimmspanung ergibt. Die Trimmspannungen stellen Hilfsspannungen
zur Ermittlung der optimalen Offset-Kompensationsspannungen dar. Mittels einer
Variation der Widerstände der ersten Spannungstellerschaltung wird zu der
Winkelspannung der ersten Wheatstoneschen Brücke eine erste und eine zweite
Trimmspannung zu der Winkelspannung der ersten Wheatstoneschen Brücke addiert und
jeweils der zugehörige Winkel mittels der Auswerteschaltung ermittelt. Durch
Interpolation läßt sich daraus die für eine optimale Offset-Kompensation erforderliche
Offset-Kompensationsspannung berechnen. Die so ermittelte optimale Offset-
Kompensationsspannung wird dann mittels der ersten Spannungsteilerschaltung
eingestellt. Die Variation der Widerstände der ersten und der zweiten
Spannungsteilerschaltung kann beispielsweise mittels Lasertrimmen und/oder mittels
Hinzuschaltung von bekannten Widerständen zu jeweils schon vorhandenen
Spannungsteilern erfolgen. In analoger Weise kann die optimale Offset-
Kompensationsspannung für die zweite Wheatstonesche Brücke ermittelt werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe ist für die Sensorvorrichtung erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Auswerteschaltung einen Kalibriermodus zur Ermittlung eines Offset-
Kalibriersignals aufweist, wobei vor dem Start des Kalibriermodus ein Beaufschlagen der
Wheatstoneschen Brücke mit einem (äußeren) Gleichmagnetfeld, welches derart
ausgerichtet ist, daß es weder im-wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven
Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven
Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke verläuft, sowie ein
nachfolgendes Entfernen dieses (äußeren) Gleichmagnetfeldes vorgesehen ist, wobei das
von der Wheatstoneschen Brücke ohne Gleichmagnetfeld an die Auswerteschaltung
gelieferte Winkelsignal ein Maß für den Offset der Wheatstoneschen Brücke ist.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung in
den Fig. 1 bis 7 erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Winkelsensors mit zwei Wheatstoneschen
Brücken, welche jeweils vier magnetoresistive Widerstände aufweisen und um 45° versetzt
zueinander angeordnet sind,
Fig. 2 zeigt den Verlauf der Winkelspannungen der ersten und der zweiten
Wheatstoneschen Brücke eines Winkelsensors gemaß Fig. 1 in Abhängigkeit der Richtung
des den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes, wobei die Winkelsignale mit
einer Offset-Spannung behaftet sind,
Fig. 3 zeigt die Ortskurve der Winkelspannungen des magnetoresistiven Winkelsensors
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Auswerteschaltung zur Berechnung des Winkels
des den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes in Abhängigkeit der
Winkelspannungen der ersten und der zweiten Wheatstoneschen Brücke,
Fig. 5 den Verlauf der Winkelspannungen der ersten und-der zweiten Wheatstoneschen
Brücke eines Winkelsensors gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit der Winkelrichtung eines
Magnetfeldes, mittels dessen der Winkelsensor in einem ersten Schritt beaufschlagt wurde
und welches in einem nachfolgenden zweiten Schritt entfernt wurde,
Fig. 6 ein anhand einer Ortskurve veranschaulicht dargestelltes Verfahren zur analogen
Offset-Kompensation der zweiten Wheatstoneschen Brücke, wobei die optimale Offset-
Kompensationsspannung für die zweite Wheatstonesche Brücke durch lineare
Interpolation aus den gemessenen Winkeln zweier Trimmspannungen ermittelt wird,
Fig. 7 eine veranschaulichte Darstellung des Trimmverfahrens gemäß Fig. 6, wobei der
gemessene Winkel über der Trimmspannung der zweiten Wheatstoneschen Brücke
dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt einen magnetoresistiven Winkelsensor, welcher eine erste Wheatstonesche
Brücke 1 sowie eine zweite Wheatstonesche Brücke 2 aufweist. Die erste Wheatstonesche
Brücke 1 weist einen ersten magnetoresistiven Widerstand 3 und gegenüberliegend einen
zweiten magnetoresistiven Widerstand 4 auf, welche ein erstes Widerstandspaar bilden.
Senkrecht zu diesem ersten Widerstandspaar sind ein dritter magnetoresistiver
Widerstand 5 und ein vierter magnetoresistiver Widerstand 6 angeordnet, welche ein
zweites Paar von magnetoresistiven Widerständen bilden. Der erste magnetoresistive
Widerstand 3 ist einerseits mit dem dritten magnetoresistiven Widerstand 5 und
andererseits mit dem vierten magnetoresistiven Widerstand 6 gekoppelt. Der zweite
magnetoresistive Widerstand 4 ist einerseits mit dem dritten magnetoresistiven
Widerstand 5 und andererseits mit dem vierten magnetoresistiven Widerstand 6 gekoppelt.
Der dritte magnetoresistive Widerstand 5 ist einerseits mit dem ersten magnetoresistiven
Widerstand 3 und andererseits mit dem zweiten magnetoresistiven Widerstand 4
gekoppelt. Der vierte magnetoresistive Widerstand 6 ist einerseits mit dem ersten
magnetoresistiven Widerstand 3 und andererseits mit dem zweiten magnetoresistiven
Widerstand 4 gekoppelt. Zwischen dem zweiten magnetoresistiven Widerstand 4 und dem
dritten magnetoresistiven Widerstand 5 wird der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 eine
positive Betriebsspannung UB zugeführt. Zwischen dem ersten magnetoresistiven
Widerstand 3 und dem vierten magnetoresistiven Widerstand 6 ist die Wheatstonesche
Brücke mit einem Massepotential gekoppelt. Zwischen dem dritten magnetoresistiven
Widerstand 5 und dem ersten magnetoresistiven Widerstand 3 ist eine positive
Potentialklemme +V1 vorgesehen und zwischen dem zweiten magnetoresistiven
Widerstand 4 und dem vierten magnetoresistiven Widerstand 6 eine negative
Potentialklemme -V1. Zwischen der positiven Potentialklemme +V1 und der negativen
Potentialklemme -V1 ist eine erste Winkelspannung U1 abgreifbar.
Die zweite Wheatstonesche Brücke 2 ist analog zu der ersten Wheatstoneschen Brücke 1
aufgebaut, jedoch um 45° versetzt angeordnet. Sie weist einen fünften magnetoresistiven
Widerstand 7 und in paralleler Ausrichtung gegenüberliegend einen sechsten
magnetoresistiven Widerstand 8 auf. Senkrecht dazu sind einander gegenüberliegend ein
siebter magnetoresistiver Widerstand 9 und ein achter magnetoresistiver Widerstand 10
angeordnet. Der fünfte magnetoresistive Widerstand ist einerseits mit dem siebten
magnetoresistiven Widerstand 9 und andererseits mit dem achten magnetoresistiven
Widerstand 10 gekoppelt. Der sechste magnetoresistive Widerstand 8 ist einerseits mit
dem siebten magnetoresistiven Widerstand 9 und andererseits mit dem achten
magnetoresistiven Widerstand 10 gekoppelt. Zwischen dem fünften magnetoresistiven
Widerstand 7 und dem siebten magnetoresistiven Widerstand 9 ist die zweite
Wheatstonesche Brücke 2 mit der positiven Betriebsspannung UB gekoppelt. Zwischen
dem sechsten magnetoresistiven Widerstand 8 und dem achten magnetoresistiven
Widerstand 10 ist die zweite Wheatstonesche Brücke 2 mit Massepotential gekoppelt. Der
fünfte magnetoresistive Widerstand 7 und der achte magnetoresistive Widerstand 8 bilden
ein erstes Paar. Der siebte magnetoresistive Widerstand 9 und der achte magnetoresistive
Widerstand 10 bilden ein zweites Paar. Zwischen dem fünften magnetoresistiven
Widerstand 7 und dem achten magnetoresistiven Widerstand 10 ist eine positive
Potentialklemme +V2 vorgesehen. Zwischen dem siebten magnetoresistiven Widerstand 9
und dem sechsten magnetoresistiven Widerstand 8 ist eine negative Potentialklemme -V2
vorgesehen. Zwischen der positiven Potentialklemme +V2 und der negativen
Potentialklemme -V2 ist eine zweite Winkelspannung U2 abgreifbar.
Fig. 2 zeigt den Verlauf der ersten Winkelspannung U1 der ersten Wheatstoneschen
Brücke 1 gemäß Fig. 1 und den Verlauf der zweiten Winkelspannung U2 der zweiten
Wheatstoneschen Brücke 2 gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit einer Winkelrichtung α eines
den Winkelsensor gemäß Fig. 1 beaufschlagenden magnetischen Feldes. Das
Bezugskoordinatensystem ist dabei gemäß Fig. 1 definiert. Der Winkel α = 0° erstreckt
sich in Längsrichtung des dritten magnetoresistiven Widerstandes 5 und des vierten
magnetoresistiven Widerstandes 6, senkrecht zu der Längsrichtung des ersten
magnetoresistiven Widerstandes 3 und des zweiten magnetoresistiven Widerstandes 4
sowie jeweils in einem Winkel von 45° zu den magnetoresistiven Widerständen 7, 8, 9 und
10 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2. Für die erste Winkelspannung U1 ergibt sich
eine negativ kosinusförmige Abhängigkeit vom zweifachen Winkel 2 α des die erste
Wheatstonesche Brücke 1 beaufschlagenden magnetischen Feldes. Für die zweite
Winkelspannung U2 ergibt sich eine sinusförmige Abhängigkeit vom zweifachen Winkel
2 α des die zweite Wheatstonesche Brücke 2 beaufschlagenden magnetischen Feldes.
Durch Unreproduzierbarkeiten im Herstellungsprozeß sind die Widerstandswerte der
einzelnen magnetoresistiven Widerstände der ersten Wheatstoneschen Brücke I und der
zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 im allgemeinen ungleich, so daß die erste
Winkelspannung U1 mit einer ersten Offset-Spannung UOff1 behaftet ist und die zweite
Winkelspannung U2 mit einer zweiten Offset-Spannung UOff2. Die erste Offset-Spannung
UOff1 und die zweite Offset-Spannung UOff2 verursachen einen Fehler bei der Winkel- bzw.
Richtungsmessung des den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes und
müssen daher durch ein geeignetes Kalibrierverfahren bestimmt bzw. eliminiert werden.
Fig. 3 zeigt die reale Ortskurve 15 der ersten Winkelspannung U1 und der zweiten
Winkelspannung U2 gemäß Fig. 2. Gleichzeitig ist die ideale Ortskurve 16 für ideale
Winkelspannungen U1 und U2 eingezeichnet, welche nicht mit einer Offset-Spannung
behaftet sind. Die ideale Ortskurve 16 ist ein Kreis und der Mittelpunkt liegt genau im
Koordinatenursprung. Die nicht ideale Ortskurve 15 der realen, mit einer Offset-
Spannung behafteten ersten Winkelspannung U1 und zweiten Winkelspannung U2 ist
ebenfalls ein Kreis, dessen Mittelpunkt jedoch gegenüber dem Koordinatenursprung um
die erste Offset-Spannung UOff1 sowie die zweite Offset-Spannung UOff2 verschoben ist.
Daraus ergibt sich bei der Winkelmessung ein Meßfehler Δϕ.
Fig. 4 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer Auswerteschaltung 20, welche zur
Berechnung des den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes aus der ersten
Winkelspannung U1 der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 und der zweiten
Winkelspannung U2 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 vorgesehen ist. Die
Auswerteschaltung 20 weist einen ersten Differenzverstärker 21, einen zweiten
Differenzverstärker 22, einen dritten Differenzverstärker 23 und einen vierten
Differenzverstärker 24 auf. Die Differenzverstärker 21 und 22 haben einen größeren
Verstärkungsfaktor als die Differenzverstärker 23 und 24. Der nichtinvertierende Eingang
des ersten Differenzverstärkers 21 ist mit der positiven Potentialklemme +V1 der ersten
Wheatstoneschen Brücke 1 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Der invertierende Eingang des ersten
Differenzverstärkers 21 ist mit der negativen Potentialklemme -V1 der ersten
Wheatstoneschen Brücke 1 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Der nichtinvertierende Eingang des
zweiten Differenzverstärkers 21 ist mit der positiven Potentialklemme +V2 der zweiten
Wheatstoneschen Brücke 2 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Der invertierende Eingang des
zweiten Differenzverstärkers 22 ist mit der negativen Potentialklemme -V2 der zweiten
Wheatstoneschen Brücke 2 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Dem nichtinvertierenden Eingang des
dritten Differenzverstärkers 23 wird eine Trimmspannung Ut1 zugeführt und dem
nichtinvertierenden Eingang des vierten Differenzverstärkers 24 eine Trimmspannung Ut2.
Den invertierenden Eingänge des dritten Differenzverstärkers 23 und des vierten
Differenzverstärkers 24 wird das halbe Potential der Betriebsspannung UB2 zugeführt. Der
Ausgang des ersten Differenzverstärkers 21 und des dritten Differenzverstärkers 23 werden
auf eine erste Addierstufe 25 geführt. Der Ausgang des zweiten Differenzverstärkers 22 und
des vierten Differenzverstärkers 24 werden auf eine zweite Addierstufe 26 geführt. Der
Ausgang der ersten Addierstufe 25 ist mit einem ersten A/D-Wandler 27 gekoppelt und
der Ausgang der zweiten Addierstufe 26 mit einem zweiten A/D-Wandler 28. Der Ausgang
des ersten A/D-Wandlers 27 und der Ausgang des zweiten A/D-Wandlers 28 sind mit
einer digitalen Winkelberechnungsschaltung 29 gekoppelt. Mittels des ersten
Differenzverstärkers 21 wird somit die erste Winkelspannung U1 der ersten
Wheatstoneschen Brücke 1 verstärkt und mittels des zweiten Differenzverstärkers 22 wird
die zweite Winkelspannung U2 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 verstärkt. Der
Offset der ersten Winkelspannung U1 kann mittels der Trimmspannung Ut1 eliminiert
werden, welche der ersten Addierstufe 25 über den dritten Differenzverstärker 23
zugeführt und dort zu dem mittels des Differenzverstärkers 21 verstärkten ersten
Winkelsignals U1 addierbar ist. Der Offset der zweiten Winkelspannung U2 der zweiten
Wheatstoneschen Brücke 2 kann mittels der Trimmspannung Ut2 eliminiert werden,
welche über den vierten Differenzverstärker 24 der zweiten Addierstufe 26 zugeführt wird
und dort zu der mittels des zweiten Differenzverstärkers 22 verstärkten zweiten
Winkelspannung U2 addierbar ist. Bei der Auswerteschaltung gemäß Fig. 4 erfolgt somit
eine analoge Offset-Kompensation. Nach der Offset-Kompensation der ersten
Winkelspannung U1 und der zweiten Winkelspannung U2 in der ersten Addierstufe 25
bzw. der zweiten Addierstufe 26 erfolgt eine Analog-Digital-Wandlung mittels des ersten
A/D-Wandlers 27 und des zweiten A/D-Wandlers 28. Aus den Ausgangssignalen des
ersten A/D-Wandlers 27 und des zweiten A/D-Wandlers 28 berechnet die digitale
Winkelberechnungsschaltung 29 den Winkel Φ des die erste Wheatstonesche Brücke 1 und
die zweite Wheatstonesche Brücke 2 beaufschlagenden magnetischen Feldes. Hierzu wird
vorzugsweise der Cordic-Algorithmus verwendet.
Fig. 5 zeigt die erste Winkelspannung U1 der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 und die
Ausgangsspannung U2 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 in Abhängigkeit der
Winkelrichtung α eines magnetischen Feldes, mit dem die erste Wheatstonesche Brücke 1
und die zweite Wheatstonesche Brücke 2 in einem ersten Schritt beaufschlagt worden sind,
und welches in einem zweiten Schritt entfernt worden ist. Gleichzeitig sind in Fig. 5 die
erste Offset-Spannung UOff1 der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 und die zweite Offset-
Spannung UOff2 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 eingezeichnet. In Fig. 5 ist
deutlich zu erkennen, daß die erste Winkelspannung U1 nach Entfernen des die erste
Wheatstonesche Brücke 1 beaufschlagenden magnetischen Feldes in einem Bereich von 15
bis 75° sowie in einem Bereich von 105 bis 165° nur sehr wenig von der Offset-Spannung
UOff1 abweicht. Die beste Übereinstimmung zwischen der Offset-Spannung UOff1 und der
Winkelspannung U1 bei entferntem äußeren Magnetfeld ergibt sich bei einem Winkel α
von 45°. Die Winkelspannung U2 der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 stimmt in
einem Winkelbereich von 60 bis 120°, in einem Winkelbereich von 0 bis 30° sowie in
einem Winkelbereich 165 bis 180° weitgehend mit der Offset-Spannung UOff2 überein.
Die beste Übereinstimmung ergibt sich bei einem Winkel von ca. 90°. Lediglich in
bestimmten relativ kleinen Winkelbereichen liegt eine sehr große Abweichung zwischen
den gemessenen Winkelspannung U1 und U2 und den zugehörigen Offset-Spannungen
UOff1 und UOff2 vor. Für die erste Winkelspannung U1 ergeben sich größere Abweichungen
in einem Winkelbereich I von 75 bis 105° sowie in einem Winkelbereich II von 165 bis
15°. Für die zweite Winkelspannung U2 ergeben sich größere Abweichungen in einem
Winkelbereich III von 30 bis 60° sowie in einem Winkelbereich IV von 120 bis 150°.
Der aus der Fig. 5 hervorgehende Zusammenhang kann zur Kalibrierung der ersten
Wheatstoneschen Brücke 1 und der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 verwendet
werden. Zur Kalibrierung der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 wird die erste
Wheatstonesche Brücke 1 mittels eines Gleichmagneten in einem ersten Schritt mit einem
äußeren Gleichmagnetfeld beaufschlagt, welches derart ausgerichtet ist, daß es weder in
dem Winkelbereich I noch in dem Winkelbereich II liegt. Vorzugsweise wird ein Winkel α
von ca. 45° bzw. ca. 135° eingestellt. In dem zweiten Verfahrensschritt wird dann der
Gleichmagnet und damit das äußere Gleichmagneten entfernt. Nun stimmt die erste
Winkelspannung U1 am Ausgang der ersten Wheatstoneschen Brücke 1 weitgehend mit
der Offset-Spannung UOff1 überein. In einem dritten Schritt kann nun die
Auswerteschaltung 20 gemäß Fig. 4 eine Offset-Kalibrierung der ersten Wheatstoneschen
Brücke 1 vornehmen. Zur Offset-Kalibrierung der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2
wird die zweite Wheatstonesche Brücke 2 in einem vierten Schritt mit einem äußeren
Gleichmagnetfeld beaufschlagt, welches derart gerichtet ist, daß es weder in dem
Winkelbereich III noch in dem Winkelbereich IV gemäß Fig. 5 liegt. Vorzugsweise ist das
äußere Gleichmagnetfeld so gerichtet, daß sich ein Winkel α von 90° ergibt. In einem
nachfolgenden fünften Verfahrensschritt wird das äußere Gleichmagnetfeld dann entfernt.
Die nun am Ausgang der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 zur Verfügung stehende
zweite Winkelspannung U2 stimmt nun weitgehend mit der Offset-Spannung UOff2 der
zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 überein. Die Auswerteschaltung 20 gemäß Fig. 4 kann
nun eine Offset-Kalibrierung der zweiten Wheatstoneschen Brücke 2 vornehmen.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Bestimmung der Trimm-Spannung Ut2 des vierten
Differenzverstärkers 24 der Auswerteschaltung 20 gemäß Fig. 4 ist in der Fig. 6 dargestellt.
Nachdem die zweite Wheatstonesche Brücke 2 mit einem äußeren Gleichmagnetfeld
beaufschlagt worden ist und dieses äußere Gleichmagnetfeld entfernt worden ist, sind die
erste Winkelspannung U1 und die zweite Winkelspannung U2 relativ klein, d. h. in der
Ortskurvendarstellung der ersten Winkelspannung U1 und der zweiten Winkelspannung
U2 gemäß Fig. 6 befindet sich der Punkt, der aus U1 und U2 gebildet wird, in der Nähe
des Ursprungs des Koordinatensystems. Um Nichtlinearitäten zu vermeiden, wird zu der
ersten Winkelspannung U1 mittels des dritten Differenzverstärkers 23 und der ersten
Addierstufe 25 die maximal mögliche Trimm-Spannung Ut1max addiert. Dann werden zu
der zweiten Winkelspannung U2 über den zweiten Differenzverstärker 24 und die zweite
Addierstufe 26 zunächst eine erste Trimm-Spannung Ut21 addiert und mittels der digitalen
Winkelberechnungsschaltung 29 wird der zugehörige Winkel ϕ1 berechnet. Danach wird
eine zweite größere Trimmspannung Ut22 zu der zweiten Winkelspannung U2 addiert und
erneut mittels der digitalen Winkelberechnungsschaltung 29 der Winkel ϕ2 berechnet. Die
so mittels der digitalen Winkelberechnungsschaltung 29 berechneten Winkel stimmen bei
einer mit einem Offset behafteten Wheatstoneschen Brücke 2 nicht mit dem idealen
Winkel von Φopt = 90° überein, welcher bei einer Wheatstoneschen Brücke 2 ohne Offset
gemessen werden müßte. Durch lineare Interpolation kann nun die optimale Trimm-
Spannung Ut2opt mittels der Auswerteschaltung 20 berechnet werden, bei der der mittels
der digitalen Winkelberechnungsschaltung berechnete Winkel dem tatsächlich zu
messenden Winkel von Φopt = 90° entspricht. Diese lineare Interpolation ist in der Fig. 7
dargestellt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines magnetoresistiven Winkelsensors zur
Richtungsermittlung von magnetischen Feldern, welcher wenigstens eine Wheatstonesche
Brücke mit wenigstens vier magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei der
Wheatstoneschen Brücke eingangsseitig ein Eingangssignal, insbesondere eine
Eingangsspannung, zuführbar ist und wobei die Wheatstonesche Brücke ausgangsseitig
zur Lieferung eines Winkelsignals, insbesondere einer Winkelspannung, in Abhängigkeit
der Richtung eines die Wheatstonesche Brücke beaufschlagenden magnetischen Feldes
vorgesehen ist, wobei die Wheatstonesche Brücke ein erstes und ein zweites Paar von sich
jeweils gegenüberliegenden, im wesentlichen parallel zueinander angeordneten
magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei das erste und das zweite Paar im
wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet sind und wobei die Richtung des
magnetischen Feldes aus dem von der Wheatstoneschen Brücke gelieferten Winkelsignal
mittels einer Auswerteschaltung ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Schritt die Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld
beaufschlagt wird, welches derart ausgerichtet ist, daß es weder im wesentlichen senkrecht
zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen senkrecht
zu den magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke
verläuft, daß in einem zweiten Schritt das Gleichmagnetfeld entfernt wird und daß eine
Auswerteschaltung in einem dritten Schritt ohne das äußere Gleichmagnetfeld zur
Ermittlung eines Offset-Kalibriersignals vorgesehen ist, wobei das von der
Wheatstoneschen Brücke ohne Gleichmagnetfeld gelieferte Winkelsignal ein Maß für den
Offset der Wheatstoneschen Brücke ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ersten Schritt die Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld
beaufschlagt wird, welches derart ausgerichtet ist, daß es jeweils in einem Winkel von etwa
45° zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten Paares und den magnetoresistiven
Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke verläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelsensor eine erste und eine zweite Wheatstonesche Brücke aufweist, welche
in einem Winkel von etwa 45° zueinander angeordnet sind, daß in dem ersten Schritt die
erste Wheatstonesche Brücke mit einem Gleichmagnetfeld beaufschlagt wird, welches
derart ausgerichtet ist, daß es weder im wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven
Widerständen des ersten Paares der ersten Wheatstoneschen Brücke noch im wesentlichen
parallel zu den magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der ersten
Wheatstoneschen Brücke verläuft, daß in dem zweiten Schritt das Gleichmagnetfeld
entfernt wird und daß die Auswerteschaltung in dem dritten Schritt ohne das
Gleichmagnetfeld zur Ermittlung eines Offset-Kalibriersignals für die erste
Wheatstonesche Brücke vorgesehen ist, wobei das von der ersten Wheatstoneschen Brücke
ohne Gleichmagnetfeld gelieferte Winkelsignal ein Maß für den Offset der ersten
Wheatstoneschen Brücke ist, daß in einem vierten Schritt die zweite Wheatstonesche
Brücke mit einem Gleichmagnetfeld beaufschlagt wird, welches derart ausgerichtet ist, daß
es weder im wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven Widerständen des ersten
Paares der zweiten Wheatstoneschen Brücke noch im wesentlichen parallel zu den
magnetoresistiven Widerständen des zweiten Paares der zweiten Wheatstoneschen Brücke
verläuft, daß in einem fünften Schritt das Gleichmagnetfeld entfernt wird und daß die
Auswerteschaltung in einem sechsten Schritt ohne das Gleichmagnetfeld zur Ermittlung
eines Offset-Kalibriersignals für die zweite Wheatstonesche Brücke vorgesehen ist, wobei
das von der zweiten Wheatstoneschen Brücke ohne Gleichmagnetfeld gelieferte
Winkelsignal ein Maß für den Offset der zweiten Wheatstoneschen Brücke ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Offset-Kalibrierung analog mittels Addition einer Offset-Kompensationsspannung
zu der von der Wheatstoneschen Brücke gelieferten Winkelspannung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Offset-Kompensation digital mittels der Auswerteschaltung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung zur Offset-Kompensation der ersten Wheatstoneschen Brücke
eine erste Spannungsteilerschaltung und zur Offset-Kompensation der zweiten
Wheatstoneschen Brücke eine zweite Spannungsteilerschaltung aufweist, mittels derer zu
der von der ersten bzw. zweiten Wheatstoneschen Brücke gelieferten Winkelspannung
jeweils eine Offset-Kompensationsspannung addierbar ist, daß zur Ermittlung der
optimalen Offset-Kompensationsspannung der ersten Wheatstoneschen Brücke zu der
Winkelspannung der zweiten Wheatstoneschen Brücke eine vorgebbare Gleichspannung
addiert wird, daß mittels Variation der Widerstände der ersten Spannungsteilerschaltung
wenigstens eine erste und eine zweite Trimmspannung zu der Winkelspannung der ersten
Wheatstoneschen Brücke addiert und der zugehörige Winkel mittels der
Auswerteschaltung ermittelt wird und daß die Auswerteschaltung mittels einer
Interpolation die optimale Offset-Kompensationsspannung für die erste Wheatstonesche
Brücke berechnet,
daß zur Ermittlung der optimalen Offset-Kompensationsspannung der zweiten
Wheatstoneschen Brücke zu der Winkelspannung der ersten Wheatstoneschen Brücke eine
vorgebbare Gleichspannung addiert wird, daß mittels Variation der Widerstände der
zweiten Spannungsteilerschaltung wenigstens eine erste und eine zweite Trimmspannung
zu der Winkelspannung der zweiten Wheatstoneschen Brücke addiert und der zugehörige
Winkel mittels der Auswerteschaltung ermittelt wird und daß die Auswerteschaltung
mittels einer Interpolation die optimale Offset-Kompensationsspanung für die zweite
Wheatstonesche Brücke berechnet.
7. Sensorvorrichtung zur Winkelmessung eines Magnetfeldes mit einem magnetoresistiven
Winkelsensor, welcher wenigstens eine Wheatstonesche Brücke mit wenigstens vier
magnetoresistiven Widerständen aufweist, wobei der Wheatstoneschen Brücke
eingangsseitig ein Eingangssignal, insbesondere eine Eingangsspannung, zuführbar ist und
wobei der Winkelsensor ausgangsseitig zur Lieferung eines Winkelsignals in Abhängigkeit
der Richtung eines den Winkelsensor beaufschlagenden magnetischen Feldes vorgesehen
ist, wobei die Wheatstoneschen Brücke ein erstes und ein zweites Paar von sich jeweils
gegenüberliegenden, parallel zueinander angeordneten magnetoresistiven Widerständen
aufweist, wobei das erste und das zweite Paar orthogonal zueinander angeordnet sind und
wobei der Winkel mittels einer Auswerteschaltung aus dem von der Wheatstoneschen
Brücke gelieferten Winkelsignal ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung einen Kalibriermodus zur Ermittlung eines Offset-
Kalibriersignals aufweist, wobei vor dem Start des Kalibriermodus ein Beaufschlagen der
Wheatstoneschen Brücke mit einem (äußeren) Gleichmagnetfeld, welches derart
ausgerichtet ist, daß es weder im wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven
Widerständen des ersten Paares noch im wesentlichen parallel zu den magnetoresistiven
Widerständen des zweiten Paares der Wheatstoneschen Brücke verläuft, sowie ein
nachfolgendes Entfernen dieses (äußeren) Gleichmagnetfeldes vorgesehen ist, wobei das
von der Wheatstoneschen Brücke ohne Gleichmagnetfeld an die Auswerteschaltung
gelieferte Winkelsignal ein Maß für den Offset der Wheatstoneschen Brücke ist.
8. Sensorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung einen A/D-Wandler aufweist, welcher zur Messung des von der
Wheatstoneschen Brücke im Kalibriermodus ohne Gleichmagnetfeld gelieferten
Winkelsignals vorgesehen ist und daß die Auswerteschaltung einen nichtflüchtigen
Speicher zur digitalen Speicherung des mittels des AD-Wandlers gewandelten
Winkelsignals aufweist.
9. Sensorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung zur Offset-Kompensation der Wheatstoneschen Brücke eine
Spannungsteilerschaltung aufweist, mittels derer zu der von der Wheatstoneschen Brücke
gelieferten Winkelspannung eine Offset-Kompensationsspannung addierbar ist.
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