DE19909890A1

DE19909890A1 - Meßsystem zur inkrementalen Längen- und Winkelmessung

Info

Publication number: DE19909890A1
Application number: DE19909890A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dettmann; Uwe Loreit; Torsten Schoenbach
Original assignee: INST MIKROSTRUKTURTECHNOLOGIE
Current assignee: Sensitec GmbH
Priority date: 1999-03-06
Filing date: 1999-03-06
Publication date: 2000-09-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Meßsystem, das aus einem linearen oder kreisförmigen Maßstab und einem dem Maßstab gegenüberliegenden, relativ dazu in Meßrichtung bewegbaren Sensor besteht, dessen in Meßrichtung periodische Signale Oberwellenanteile enthalten. Die Erfindung gibt an, wie besonders große Oberwellenanteile in den Signalen erhalten werden können und wie durch Summen- und Differenzbildung der Signale von Sensorelementen vorzugsweise das Signal einer bestimmten Oberwelle bei Unterdrückung der Signale aller weiteren Grund- und Oberwellenanteile am Sensorausgang erhalten werden kann. Im Falle resistiver Sensorelemente wird die Summen- und Differenzbildung durch Reihen- und Brückenschaltung der Sensorelemente bewerkstelligt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßsystem zur inkrementalen Längen- oder Winkelmessung, das aus einem linearen oder kreisförmigen Maßstab und einer dem Maßstab gegenüberliegen den, relativ dazu in Meßrichtung bewegbaren Sensoranordnung besteht. Solche Meßsyste me werden in zunehmendem Maße im Maschinen- und Automobilbau, in der Feinwerktech nik und in der Halbleiterfertigung erforderlich. Schwerpunktmäßig ist die Erfindung im Gebiet der magnetischen Meßsysteme zur Bestimmung von Positionen und Winkeln einsetzbar. Der dabei benutzte Grundgedanke ist aber ohne weiteres bei Meßsystemen mit anderen Wirk prinzipien anzuwenden.

Meßsysteme zur inkrementalen Längen- und Winkelmessung sind allgemein bekannt. Die Sensoranordnung enthält zwei Sensoren, von denen der erste ein etwa zum Sinus der Posi tion proportionales Signal und der zweite ein etwa zum Kosinus der Position proportionales Signal liefert. Die Position oder der Winkel wird aus diesen beiden Signalen durch Zählen der bereits zurückgelegten Anzahl ganzer Periodenlängen und durch Interpolation zur Ermittlung des konkreten Positions- oder Winkelwertes innerhalb der gerade erreichten Periodenlänge gewonnen. Magnetische Meßsysteme werden beispielsweise in den Schriften DE 42 02 680, DE 42 08 154 und DE 44 11 808 (analog zu EP 0 620 416) beschrieben. Bei den Meßsyste men wird eine möglichst hohe Auflösung und Genauigkeit angestrebt. Das kann einerseits durch eine möglichst geringe Periodenlänge des Maßstabes und andererseits durch eine hohe Interpolation der Zwischenwerte innerhalb der Periodenlänge erreicht werden. Um mit der Arcustangensinterpolation eine hohe Genauigkeit zu erhalten, ist es erforderlich, daß das Sinus- und das Kosinussignal möglichst frei von Oberwellenanteilen sind. Wie bestimmte Oberwellenanteile aus den Signalen durch Anordnung von Schichtelementen der magneto resistiven Widerstände herausgefiltert werden können, ist Inhalt der genannten Patent schriften. Bei Verwendung magnetischer Meßsysteme wird versucht, die hohe Auflösung und Genauigkeit nicht durch Verkürzung der Periodenlänge der Maßstäbe, sondern durch einen höheren Grad der Interpolation zu erreichen. Das wird deshalb versucht, weil die Magnet feldstärke eines Maßstabes, dessen Magnetisierung in Abschnitten gleicher Länge abwech selnd in entgegengesetzte Richtung zeigt, exponentiell mit dem Verhältnis des Abstandes zwischen Maßstabsoberfläche und Sensor zur Periodenlänge der Magnetisierung absinkt. Je kürzer die Periodenlänge ist, desto geringer muß deshalb auch der Abstand zwischen Maß stabsoberfläche und der Ebene der Sensorelemente werden. Periodenlängen im Bereich zwischen 10 µm und 100 µm können so nicht unterschritten werden, weil sonst die Sen sorelemente durch den technisch bedingten Mindestabstand, der sich aus einer Abdeck schichtdicke und aus einem freien Abstand zwischen der Abdeckschichtoberfläche und der Maßstabsoberfläche ergibt, so weit von der Maßstabsoberfläche entfernt sind, daß am Ort der Sensorelemente nur noch eine Feldstärke vorhanden ist, die zur Drehung der Magneti sierungsrichtung in den Schichtstreifen der Sensorelemente nicht mehr ausreicht und die durch Störfelder aus der Umgebung leicht in Fehler erzeugender Art gestört werden kann.

Die Erhöhung der Genauigkeit durch eine höhere Interpolation ist nur dann möglich, wenn der Oberwellenanteil in den Signalen der Sensorelemente genügend gering ist. In der Schrift DE 42 08 154 ist jedoch nur die Beseitigung der Oberwelle mit einem Drittel der Perioden länge des Maßstabes angegeben. In der Schrift DE 42 02 680 wird für die Eliminierung aller Oberwellenanteile die sinusförmige Berandung der magnetoresistiven Schichtstreifen vorge schlagen. Bei kostengünstiger Herstellung der Sensorchips muß eine möglichst geringe Chipfläche angestrebt werden. Damit verbunden ist eine sehr geringe Breite der magnetore sistiven Widerstandsstreifen, da sonst kein genügend hoher Sensorwiderstand, der die Vor aussetzung einer hohen Ausgangsspannung bei kleiner Verlustleistung im Sensorelement ist, realisiert werden kann. Bei der für die Filterung notwendigen Breite der sinusförmig be randeten Widerstandsstreifen sind hohe Widerstände auf kleiner Fläche jedoch nicht mög lich. In der Schrift DE 44 11 808 wird zwar behauptet, daß durch die Kombination bestimmter Widerstandsstreifenabstände und bestimmter Widerstandsstreifenbreiten die Eliminierung aller Oberwellenanteile aus den Signalen gelingt, es wird jedoch nicht einmal beispielsweise eine Anordnung beschrieben, die diese Funktion auch wirklich erfüllt. Somit scheint diese Patentanmeldung dem Fachmann eine Aufgabe zu stellen statt eine technische Lösung zu bieten. Das trifft auch auf die weiterhin angegebene Methode der Oberwellenfilterung mit Hilfe eines Rasters von Widerstandsstreifen gleichen Abstandes, der wesentlich kleiner als die Periodenlänge ist, deren Signale in einer Schaltung gewichtet addiert und subtrahiert werden, zu, weil die Ermittlung der Wichtungsfaktoren dem Leser überlassen bleibt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den Aufbau eines Meßsystems zur inkremen talen Längen- und Winkelmessung anzugeben, daß durch Oberwellenfilterung eine hohe Auflösung und Genauigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch Meßsysteme entsprechend dem Hauptanspruch gelöst. Die Un teransprüche beziehen sich auf Meßsysteme der im Hauptanspruch genannten Art, wobei entweder bestimmte Eigenschaften des Maßstabsfeldes oder der Sensorelemente genutzt werden oder günstige Ausführungsformen beschrieben sind.

Das Wesen der Erfindung besteht in jedem Fall darin, daß die vorliegenden Sensorsignale Periodenlängen aufweisen, die nur einen Bruchteil der Periodenlänge des Maßstabes betra gen. Der Sensor enthält auf einem Sensorchip eine Anzahl von Sensorelementen, die in der Meßrichtung jeweils gegeneinander versetzt sind, wobei der Versatz einen ganzzahligen Bruchteil der Periodenlänge (1/2, 1/3, 1/4; 1/5, 1/6 usw.) beträgt. Die Sensorelemente wer den durch den Maßstab so beeinflußt, daß sie ihre Eigenschaften, die für die Gewinnung eines Ausgangssignales genutzt werden, bei relativer Bewegung in Meßrichtung periodisch mit der Periodenlänge des Maßstabes ändern. Diese periodische Änderung enthält im all gemeinen nicht nur harmonische Anteile mit der Periodenlänge des Maßstabes, sondern darüber hinaus Oberwellenanteile mit Periodenlängen, die einem Bruchteil der Pe riodenlänge des Maßstabes entsprechen. Die Signale äquidistanter Sensorelemente werden addiert, so daß dabei ihre Abhängigkeit mit der Periodenlänge des Maßstabes herausgemit telt wird. Gleichzeitig erfolgt eine Differenzbildung der addierten Signalen zweier äquidistan ter Gruppen von Sensorelementen, die die Abhängigkeit von der Periodenlänge nicht mehr enthalten und die vorzugsweise so angeordnet sind, daß die Sensorelemente der beiden Gruppen abwechselnd neben einander mit jeweils gleichem Abstand in Meßrichtung liegen. Dieser Abstand bestimmt, welche Periodenlänge die durch den gesamten Sensor gewonne ne Oberwelle schließlich hat. Die Periodenlänge des Signales am Ausgang des gesamten Sensors ist doppelt so groß wie dieser Abstand.

Ein Vorteil der Erfindung gerade liegt darin, daß hier ein kurzperiodisches Signal an einem grob strukturierten Maßstab erhalten wird und so eine hohe Auflösung erreichbar ist. Im Falle magnetischer Meßsysteme ist das von besonderer Bedeutung, da die magnetische Feldstär ke eines periodisch abwechselnd in entgegen gesetzter Richtung magnetisierten Maßstabes exponentiell mit dem Verhältnis des Abstandes von der Maßstabsoberfläche zur Perioden länge abfällt. Bei größerer Periodenlänge ist deshalb der Abstand von der Maßstabsoberflä che, in dem eine für den Magnetfeldsensor ausreichende Feldstärke herrscht, ebenfalls grö ßer. Bei technisch vorgegebenem Mindestabstand zwischen Maßstabsoberfläche und der magnetfeldempfindlichen Sensorfläche sind bei Nutzung der Oberwellen entsprechend der Erfindung so kürzere Periodenlängen und höhere Auflösungen möglich. Dazu kommt noch, daß in geringerem, auf die Periodenlänge des Maßstabs bezogenen Abstand der Anteil der Oberwellen im Magnetfeld erheblich größer ist, was bei Anwendung des Oberwellenanteils natürlich dann auch zu höheren Signalamplituden führt.

Bei der Nutzung der Oberwellenanteile in den Sensorelementen ist es überraschenderweise völlig unerheblich, welches die Ursache des Auftretens der Oberwellen im Signal der Sensor elemente ist. Die Ursache kann beispielsweise in einem Oberwellenanteil in der vom Maß stab erzeugten physikalischen Größe, in einer Nichtlinearität der Kennlinie der verwendeten Sensorelemente oder in einer besonderen geometrischen Lage der Sensorelemente in Be zug auf den Maßstab liegen. Im Falle magnetischer Meßsysteme und bei Benutzung vom magnetoresistiven Sensoren wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, daß die Nichtlinearität ihrer Kennlinie mit geringer werdender Widerstandsstreifenbreite immer größer wird. Das ist auf das Anwachsen der Formanisotropie der Widerstandsstreifen bei Abnehmen der Breite zurückführbar, die immer größere Abweichungen der Richtung der inneren Magnetisierung der Streifen von der Richtung des Maßstabsfeldes bewirkt. Schmale Widerstandsstreifen führen so zu einem hohen Oberwellenanteil im Signal der Sensorelemente, und es können Sensorchips mit sehr hohem Widerstand bei üblichen Chipabmessungen realisiert werden. Diese sind bei geringem Leistungsumsatz bei relativ hohen Spannungen betreibbar und lie fern so hohe Ausgangsspannungspegel. Soll nur der übliche Widerstand der Sensorele mente vorhanden sein, dann ist das auf einer sehr geringen Chipfläche möglich, und die Herstellung der Sensoren gestaltet sich sehr kostengünstig.

Bei Verwendung von Sensorelementen, die ihren Widerstand durch die periodisch mit dem Maßstab variierende Größe verändern, gestaltet sich die Bildung von Summen der Senso relemente sehr einfach: Es genügt, die Sensorelementwiderstände elektrisch in Reihe zu schalten. Sind die Widerstandsänderungen, die durch die Einwirkung der vom Maßstab ver ursachten Größe entstehen können, klein im Vergleich zum Grundwiderstand der Sensor elemente (bis zu einigen Prozent dieses Wertes), ist eine Differenzbildung der Sensorsignale in einer Halbbrücke mit ausreichender Genauigkeit möglich. Das Hinzufügen einer zweiten Halbbrücke mit jeweils gegenläufiger Widerstandsänderung zur ersten ermöglicht den Ein satz von Vollbrücken mit dem doppelten Signal der Halbbrücke. Die Anordnung der zweiten Halbbrücke in fortschreitender Meßrichtung neben der ersten mit gleichem Rasterabstand der Sensorelemente führt zur Mittelung der gemessenen, durch den Maßstab verursachten Größe über mehrere Periodenlängen des Maßstabes bei jeweils gleichem Abstand zum je weiligen Periodenanfang und hat so die Verringerung des Einflusses zufälliger Maßstabs fehler zur Folge.

Durch die Anordnung eines zweiten gleichen Sensors, der gegenüber dem ersten um ein Viertel der Ausgangsperiodenlänge des ersten Sensors und möglicherweise um eine beliebi ge ganze Zahl von Ausgangsperiodenlängen gegenüber dem ersten Sensor verschoben ist, erhält man neben dem ersten Sinussignal mit einer Periodenlänge, die einem einfachen Bruchteil der Periodenlänge des Maßstabes entspricht, ein zweites Signal gleicher Amplitude und Periodenlänge mit einer Phasenverschiebung von einem Viertel der Periodenlänge, also ein entsprechendes Kosinussignal. Diese beiden Signale sind mit der in der inkrementalen Längenmessung üblichen Technik auswertbar.

Wie Versuche gezeigt haben, wurde ein besonders hoher Anteil von Oberwellen im Signal der magnetoresistiven Sensorelemente erhalten, wenn der Winkel zwischen den Wider standsstreifen auf der Chipfläche und der Normalen auf der Maßstabsoberfläche zwischen 0° und 90° betrug und bei speziellen Anordnungen bei etwa 70° lag.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu enthalten die zugehörigen Zeichnungen folgende Darstellungen:

Fig. 1 zeigt ein magnetisches Meßsystem, bestehend aus einem magnetischen Maßstab und einem Magnetfeldsensor, der unterschiedlich positioniert sein kann,

Fig. 2 stellt unter einem Ausschnitt eines magnetischen Maßstabes zugehörige Magnet feldstärken und Signale von Sensorelementen und Sensoren dar,

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Oberwellensensors mit einer Ausgangsperio denlänge, die der halben Periodenlänge der Sensorelemente entspricht,

Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau eines Oberwellensensors mit einer Ausgangsperio denlänge, die einem Drittel der Periodenlänge der Sensorelemente entspricht.

In den Ausführungsbeispielen wird nur auf magnetische Meßsysteme zur inkrementalen Längen- und Winkelmessung eingegangen. Fig. 1 zeigt ein Meßsystem mit einem Maßstab 1, der aus einer Anzahl von Maßstabsbereichen 3 besteht, die alle gleiche Abmessungen haben. Die Maßstabsbereiche 3 sind abwechselnd in entgegengesetzter Richtung magneti siert. Im dargestellten Fall sind so abwechselnd Nord- und Südpole an der Maßstabsoberflä che vorhanden. Über dem magnetischen Maßstab 1 befindet sich ein magnetoresistiver Sensor 2, dessen Chipebene sich in Richtung der Normalen der Oberfläche des Maßstabes 1 und in der Meßrichtung ausdehnt. Der Sensor 2 ist nur in der Meßrichtung gegenüber dem Maßstab 2 beweglich. Entweder wird in dem Meßsystem ein solcher Sensor benutzt oder ein Sensor 2, der dem zweiten Sensor 2 in Fig. 1 entspricht, dessen Chipebene mit der Norma len der Oberfläche des Maßstabes 1 einen Winkel 5 bildet. Entsprechend der Erfindung kann dieser Winkel zwischen 0° und 90° liegen. Der Sensor 2 enthält auf seiner Chipfläche eine Anzahl von Sensorelementen 4, die im Ausführungsbeispiel aus Dünnschichtstreifen mag netoresistiven Materials bestehen, deren Längsrichtung mit der Meßrichtung einen rechten Winkel bildet.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt 6 des Maßstabes 1, der eine Länge von zwei Maßstabsberei chen 3 aufweist, die in entgegengesetzter Richtung magnetisiert sind. Unter dem Ausschnitt 6 ist die Feldstärke 7 der senkrechten Komponente des Magnetfeldes bei Fortschreiten in Meßrichtung X aufgetragen. Diese Darstellung zeigt, daß das Magnetfeld des Maßstabes periodisch verläuft mit einer Periodenlänge, die der Länge von zwei Magnetpolen oder von zwei Maßstabsbereichen 3 nach Fig. 1 entspricht. Die in die Meßrichtung X zeigende Feld komponente ist nicht mit dargestellt, sie hat selbstverständlich die gleiche Periodenlänge wie die dargestellte Feldkomponente 7. Die Feldkomponente 7, nahe an der Maßstabsoberfläche gemessen, ist zwar periodisch, aber nicht sinusförmig. Sie enthält einen erheblichen Anteil an Oberwellen. Die als lange Dünnschichtstreifen magnetoresistiven Materials ausgebildeten Sensorelemente 4 ändern ihren Widerstandswert näherungsweise entsprechend der am je weiligen Ort X herrschenden Feldrichtung. Der Widerstand der Streifen ist maximal, wenn die Stromrichtung in den Streifen, die mit der Streifenlängsrichtung übereinstimmt, parallel zur Richtung der inneren Magnetisierung verläuft, er ist minimal bei einem Winkel von 90° zwi schen beiden. Die Veränderung des Widerstandes als Funktion des Winkels zwischen den Richtungen von Strom und innerer Magnetisierung wird durch eine Proportionalität zum Ko sinus des doppelten Winkels beschrieben. Deshalb durchläuft die Widerstandsänderung be reits bei Drehung der inneren Magnetisierung um 180° eine volle Periode. Diese Wider standsänderung multipliziert mit dem Meßstrom, der alle Sensorelemente mit gleicher Stärke durchfließt, ergibt das Spannungssignal U_a1 des Sensorelementes, dessen Verlauf bei Be wegung entlang der Meßrichtung X als Kurve 8 in Fig. 2 dargestellt ist. Die Periodenlänge 11 des Signales 8 der Sensorelemente 4 entspricht im dargestellten Fall der Länge eines Maß stabsbereiches 3. Auch das Spannungssignal 8 der Sensorelemente 4 ist nicht sinusförmig und enthält also erhebliche Oberwellenanteile. Diese resultieren aus dem nichtharmonischen Verlauf der Magnetfeldstärken 7 des Maßstabes 1 und sind noch verstärkt durch eine Ab weichung der Richtung der inneren Magnetisierung der magnetoresistiven Schichtstreifen von der des Maßstabsfeldes, die durch die Anisotropie der magnetoresistiven Schichtstreifen verursacht ist. Diese Anisotropie und damit die Abweichung von der Richtung des Maß stabsfeldes ist um so größer, desto schmaler die magnetoresistiven Schichtstreifen werden. Durch die Wahl einer sehr geringen Streifenbreite kann also ein hoher Oberwellenanteil im Signal 8 der Sensorelemente 4 erzeugt werden.

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines magnetoresistiven Sensors 2 für eine Oberwelle, die eine Peri odenlänge 12 von der Hälfte der Länge der Periode 11 der Sensorelemente hat. Im oberen Teil der Fig. 3 ist der Verlauf 16 des Signals U_a1 eines Sensorelementes genau über eine volle Periodenlänge 11 aufgetragen. Auf der Chipfläche des Sensors 2 sind vier Sensorele mente in Form magnetoresistiver Schichtstreifen 14, 15 jeweils in Abständen 18 eines Vier tels der Periodenlänge 11 eines Sensorelementes angeordnet. Die beiden magnetoresistiven Schichtstreifen 14 und die beiden Schichtstreifen 15 sind jeweils in Reihe geschaltet. Ihre Signale U_a1 werden so jeweils addiert, und da ihr Versatz 19 der Hälfte der Periodenlänge 11 entspricht, heben sich in beiden Reihenschaltungen die von der Grundwelle bewirkten Signale gegenseitig auf. Die beiden Reihenschaltungen 14 und 15 sind als Halbbrücke ge schaltet, an die die Betriebsspannungspotentiale U₊ bzw. U_- angelegt sind. Durch die Halb brücke wird die Differenz der Signale der beiden Reihenschaltungen 14 und 15 gebildet. Da die magnetoresistiven Schichtstreifen 14, 15 gegeneinander um ein Viertel 18 der Perioden länge der Sensorelemente versetzt angeordnet sind, wird durch diese Differenzbildung das Signal U_a2 der Oberwelle mit der halben Periodenlänge 12 der Sensorelemente bevorzugt. Der Verlauf des Spannungssignales U_a2 ist in Fig. 2 als Kurve 9 als Funktion der Meßposition X dargestellt. Es ist vorteilhaft, in Meßrichtung verschoben um ein ganzzahliges Vielfaches der Periodenlänge 11 der Sensorelemente und zusätzlich um die halbe Periodenlänge 18 der Halbbrücke eine gleiche Halbbrücke zu plazieren und beide Halbbrücken zusammen als Vollbrücke zu betreiben. Die Differenz der beiden Ausgangsspannungen der Brücke liefert die doppelte Signalamplitude.

Fig. 4 zeigt eine Halbbrückenanordnung magnetoresistiver Schichtstreifen, die zum Heraus filtern der Oberwelle mit einer Periodenlänge 13, die einem Drittel der Periodenlänge der Signale U_a1 der Sensorelemente 20, 21 entspricht, geeignet ist. Den Verlauf des Signales eines Sensorelementes 20 und 21 über einer Periode zeigt hier die Kurve 17. Auf der Chipfläche des Sensor 2 sind in Fig. 4 magnetoresistive Schichtstreifen 20, 21 im Abstand 22 eines Sechstels der Periodenlänge 11 der Sensorelemente 20, 21 angeordnet. Jeweils drei der magnetoresistiven Schichtstreifen 20 oder 21 mit einem Abstand 23 von einem Drit tel der Periodenlänge 11 sind in Reihe geschaltet. In der damit gebildeten Signalsumme der jeweils drei Sensorelemente 20, 21 ist die Grundwelle mit der Periodenlänge 11 der Sensor elemente 20, 21 herausgemittelt. Bei der Differenzbildung durch die Schaltung als Halb brücke mit den Betriebsspannungspotentialen U₊ und U_- wird durch den Abstand 22 von je weils einem Sechstel der Periodenlänge 11 der Grundwelle die Oberwelle mit einer Peri odenlänge 13 von einem Drittel der Periodenlänge 11 der Grundwelle bevorzugt. Das sich ergebende Ausgangsspannungssignal U_a3 ist in Fig. 2 als Kurve 10 dargestellt. Die Komplet tierung zu einem Vollbrückensensor ist hier ebenfalls möglich. Dazu muß eine gleiche Halb brücke mit einem Versatz von einem ganzzahligen Vielfachen der Periodenlänge 11 und zusätzlich von der Hälfte der Periodenlänge des Ausgangssignales der ersten Halbbrücke realisiert sein.

Claims

1. Meßsystem zur inkrementalen Längen- und Winkelmessung, bestehend aus einem Maß stab (1) mit in Meßrichtung periodisch wiederkehrender Eigenschaft (3) und einem relativ gegenüber dem Maßstab (1) in Meßrichtung bewegbaren Sensor (2), der aus Sensorele menten (4) aufgebaut ist, die in Meßrichtung gegeneinander versetzt sind und deren in Meß richtung periodische Signale Oberwellenanteile enthalten, und bei dem im Sensor (2) die Summen und die Differenzen der Signale der Sensorelemente (4) existieren, dadurch ge kennzeichnet, daß die Periodenlänge (12 oder 13) des Ausgangssignales des Sensors (2) einen ganzzahligen Bruchteil der Periodenlänge (11) des Signales der Sensorelemente (4) beträgt.

2. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwellenanteil im peri odischen Signal der Sensorelemente (4) durch einen Oberwellenanteil in der durch die Sen sorelemente (4) gemessenen Eigenschaft (3) des Maßstabes (1) verursacht ist.

3. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwellenanteil im peri odischen Signal der Sensorelemente (4) durch eine Eigenschaft der Sensorelemente (4) verursacht ist.

4. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwellenanteil im peri odischen Signal der Sensorelemente (4) durch die Positionierung des Sensors (2) gegen über dem Maßstab (1) verursacht ist.

5. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Sensorelemente (14; 15) im Abstand (18) von einem Viertel der Periodenlänge (12) des Ausgangssignales des Sen sors (2) vorhanden sind, daß von jeweils zwei um die Periodenlänge (12) des Ausgangs signales des Sensors (2) entfernten Sensorelementen die Summe gebildet ist und daß die Differenz der beiden Summen am Sensorausgang (U_a2) ansteht und daß so die Periodenlän ge (12) des Ausgangssignales des Sensors (2) die Hälfte der Periodenlänge (11) der Sensor elemente beträgt.

6. Meßsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es über vier oder mehr Peri odenlängen (12) des Ausgangssignales des Sensors (2) pro Periodenlänge (12) zwei Senso relemente (14; 15) gibt, die jeweils im Abstand (18) von der Hälfte der Periodenlänge (12) des Ausgangssignales des Sensors (2) angeordnet sind, daß jeweils von allen um die Peri odenlänge (12) des Ausgangssignales des Sensors (2) entfernten Sensorelementen (14, 15) die Summe gebildet ist und daß die Differenz der beiden Summen am Sensorausgang (U_a2) ansteht und daß so die Periodenlänge (12) des Ausgangssignales des Sensors (2) die Hälfte der Periodenlänge (11) der Sensorelemente (14; 15) beträgt.

7. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Sensorelemente (20; 21) im Abstand (22) von einem Sechstel der Periodenlänge (11) des Signales der Sensor elemente (20; 21) vorhanden sind, daß von jeweils drei um ein Drittel der Periodenlänge (11) des Signales der Sensorelemente (20; 21) entfernten Sensorelementen (20; 21) die Summe gebildet ist und daß die Differenz der beiden Summen am Sensorausgang (U_a3) an steht und daß so die Periodenlänge (13) des Ausgangssignales des Sensors (2) ein Drittel der Periodenlänge (11) der Sensorelemente beträgt.

8. Meßsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es über zwei oder mehr Peri odenlängen (11) des Signales der Sensorelemente (20; 21) pro Periodenlänge (11) sechs Sensorelemente (20; 21) gibt, die jeweils im Abstand (22) von einem Sechstel der Perioden länge (11) des Signales der Sensorelemente (20; 21) angeordnet sind, daß jeweils von allen um ein Drittel der Periodenlänge des Signales der Sensorelemente (20; 21) entfernten Sen sorelementen (20; 21) die Summe gebildet ist und daß die Differenz der beiden Summen am Sensorausgang (U_a3) ansteht und daß so die Periodenlänge (13) des Ausgangssignales des Sensors ein Drittel der Periodenlänge (11) der Sensorelemente beträgt.

9. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (1) aus magne tisierbarem Material besteht, periodisch in gleichen Abständen in entgegengesetzter Rich tung magnetisiert ist und daß die Sensorelemente (4) Magnetfeldsensorelemente sind.

10. Meßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldsensorele mente magnetoresistive Widerstandsstreifen (14; 15 oder 20; 21) sind.

11. Meßsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldsensorele mente Mäander von magnetoresistiven Widerstandsstreifen sind.

12. Meßsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bil dung der Summe der Signale die magnetoresistiven Widerstandsstreifen (14; 15 oder 20; 21) in Reihe geschaltet sind und daß zur Bildung der Differenz eine Halbbrücke aus den beiden Reihenschaltungen gebildet ist.

13. Meßsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Meßrichtung neben der ersten Halbbrücke auf dem Sensorträger eine um eine halbe Periodenlänge des Aus gangssignales (12 oder 13) der ersten Halbbrücke versetzte zweite Halbbrücke gleichen Aufbaus mit einer um eine halbe Periodenlänge (12 oder 13) des Ausgangssignales (U_a2 oder U_a3) der ersten Halbbrücke verschobenen Ausgangsspannung befindet, so daß eine Vollbrücke vorhanden ist.

14. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein um ein Viertel der Periodenlänge (12 oder 13) des Ausgangssignales des Sensors (2) versetzter zweiter Sen sor gleichen Aufbaus auf dem Sensorträger befindet, so daß ein Sinus-Cosinus-Sensor vor handen ist.

15. Meßsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente des zweiten Sensors jeweils in der Mitte zwischen zwei Sensorelementen (4) des ersten Sensors (2) angeordnet sind.

16. Meßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (2) mit magneto resistiven Widerstandsstreifen (14; 15 oder 20; 21) so in der Nähe des magnetischen Maß stabes (1) positioniert ist, daß die Ebene des Sensorträgers einen Winkel (5) mit der Nor malen der Oberfläche des Maßstabes (1) bildet, der zwischen 0° und 90° liegt.