DE29821513U1 - Device for determining the position of rotating shafts - Google Patents

Device for determining the position of rotating shafts

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DE29821513U1
DE29821513U1 DE29821513U DE29821513U DE29821513U1 DE 29821513 U1 DE29821513 U1 DE 29821513U1 DE 29821513 U DE29821513 U DE 29821513U DE 29821513 U DE29821513 U DE 29821513U DE 29821513 U1 DE29821513 U1 DE 29821513U1
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Description

Anmelderin: AB Elektronik GmbH Klöcknerstraße D-59368 WerneApplicant: AB Elektronik GmbH Klöcknerstraße D-59368 Werne

Titel : Vorrichtung zur Ermittlung der Position rotierender WellenTitle: Device for determining the position of rotating shafts

30 Vertreter: : Patentanwalt30 Representatives: : Patent Attorney

Dr. Helmut Hoffmeister Goldstraße D-48147 MünsterDr. Helmut Hoffmeister Goldstrasse D-48147 Münster

A:ABG8O_T1.TATA:ABG8O_T1.TAT

Vorrichtung zur Ermittlung der Position rotierender WellenDevice for determining the position of rotating shafts

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position rotierender Wellen.The invention relates to a device for determining the position of rotating shafts.

Aus der DE 2 95 20 111 Ul ist eine Meßvorrichtung zur berührungslosen Erfassung einer Relativbewegung zwischen einem Stator und einem Rotor bekannt. Hierbei befindet sich zwischen dem Stator und dem Rotor ein Hauptluftspalt und imFrom DE 2 95 20 111 Ul a measuring device for contactless detection of a relative movement between a stator and a rotor is known. In this case there is a main air gap between the stator and the rotor and in the

Stator mindestens ein Luftspalt. In mindestens einem Luftspalt befindet sich ein magnetempfindliches Element. Im Rotor ist mindestens ein Ringmagnet mit in radialer Richtung ausgerichteter magnetischer Polarisierung angeordnet. EinStator at least one air gap. A magnetically sensitive element is located in at least one air gap. In the rotor at least one ring magnet with magnetic polarization aligned in the radial direction is arranged. A

Ringmagnet weist einen Winkelbereich > 180° auf. Hierdurch 25Ring magnet has an angular range > 180°. This means 25

wird lediglich der lineare Bereich der Kennlinie von > 90° auf ca. +110° vergrößert.only the linear range of the characteristic curve is increased from > 90° to approx. +110°.

Ein Drehwinkelsensor zur Ermittlung der Position rotierenderA rotation angle sensor for determining the position of rotating

Wellen ist aus der WO 92 10 722 Al bekannt. Auf der Welle 30Waves are known from WO 92 10 722 Al. On the wave 30

ist ein zweipolig-radial aufmagnetisierter Ringmagnet angeordnet, der von einem Stator umschlossen ist. Im Stator sind zwei sich gegenüberliegende Luftspalte eingebracht. In einem der Luftspalte ist ein Hallelement angeordnet.A two-pole, radially magnetized ring magnet is arranged, which is enclosed by a stator. Two opposing air gaps are provided in the stator. A Hall element is arranged in one of the air gaps.

Rotiert der Ringmagnet im Stator, nimmt das Hallelement nur einen Hall-Spannungsverlauf in Abhängigkeit vom Stellungs-If the ring magnet rotates in the stator, the Hall element only records a Hall voltage curve depending on the position

winkel auf, der ähnlich einer Sinuskurve verläuft. Bei einer Drehung der Welle um 360° ist es damit nur möglich, im linearen Bereich eines Quadranten, also nur von 0° - 90° zu messen. Die gerundeten und abgeflachten Teile des Hall-Spange nungsverlaufs sind für Meßzwecke ungeeignet. Zwar folgt dem linearen Bereich im I. Quadrant von 0° bis 90° ein weiterer im III. Quadranten von 180 bis 270°, so kann dieser durch die dazwischenliegenden gerundeten und abgewinkelten Teile nicht für eine Messung der Position innerhalb einer VoIljQ drehung genutzt werden.angle that is similar to a sine curve. When the shaft is rotated by 360°, it is only possible to measure in the linear range of a quadrant, i.e. only from 0° to 90°. The rounded and flattened parts of the Hall clamp curve are unsuitable for measuring purposes. Although the linear range in the first quadrant from 0° to 90° is followed by another in the third quadrant from 180 to 270°, this cannot be used to measure the position within a full rotation due to the rounded and angled parts in between.

Aus der DE 295 20 111 Ul ist ein Drehwinkelsensor bekannt, der aus einer stationären und einer rotierenden Formation besteht. Die stationäre Formation weist zwei halbmondförmige Statorteilelemente auf, die unter Belassung einer Abstandsausnehmung sich gegenüberliegend angeordnet sind. Die rotierende -Formation' ist ein ringförmig ausgebildetes Magnetelement, das von einer Magnethalterungseinheit gehalten ist, die mit einer Welle verbunden ist.From DE 295 20 111 Ul a rotation angle sensor is known, which consists of a stationary and a rotating formation. The stationary formation has two crescent-shaped stator sub-elements which are arranged opposite one another, leaving a spacer recess. The rotating formation is a ring-shaped magnetic element which is held by a magnet holder unit which is connected to a shaft.

Nachteilig ist, daß in der Abstandsausnehmung nur ein Hall-Element angeordnet ist. Hierdurch ist es nur möglich, eine Stellung der Welle zwischen 0° und 90° festzustellen.The disadvantage is that only one Hall element is arranged in the spacer recess. This means that it is only possible to determine a position of the shaft between 0° and 90°.

Ausgehend von einem Drehwinkelsensor mit einem Hall-IC-Element der aus der WO 92 10 772 Al bekannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Meßmöglichkeiten, insbesondere im Winkelbereich von 0° bis 220° zu verbessern.Based on a rotation angle sensor with a Hall IC element of the type known from WO 92 10 772 A1, the invention is based on the object of improving the measurement options, in particular in the angle range from 0° to 220°.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 2 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1 or 2.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zwei Hall-IC-Spannungsverläufe gemessen 3g werden. Mit diesem Drehwinkelsensor ist es möglich, Stellungen der Welle zwischen 0° und 220° und mehr zu erfassen undThe advantages achieved with the invention are in particular that two Hall IC voltage curves are measured 3 g. With this angle sensor it is possible to detect positions of the shaft between 0° and 220° and more and

damit die Meßmöglichkeiten im Vergleich mit bekannten Drehwinkelsensoren zu vervielfachen.in order to multiply the measuring possibilities compared to known angle of rotation sensors.

In zwei nebeneinander liegenden Luftspalten kann jeweils eines der Hall-Elemente angeordnet sein. Hierdurch ist einOne of the Hall elements can be arranged in each of two adjacent air gaps. This allows a

genauer Winkel zwischen den beiden Hall-EC-Elementen fixiert.exact angle between the two Hall EC elements fixed.

Auf einer Welle kann ein erstes und ein zweites Ringelement angeordnet sein. Jedes Ringelement kann von einem Statorele-A first and a second ring element can be arranged on a shaft. Each ring element can be connected to a stator element.

ment umgeben sein, in dem jeweils in einem Luftspalt ein Hall-EC-Element angeordnet sein kann. Mit dieser Lösung ist es möglich, durch zwei Winkelsensoren, deren Hall-EC-Elemente in dem angegebenen Winkelbereich gegeneinander versetzt angeordnet sind, eine wesentliche Erweiterung der Meßmög-ment in which a Hall-EC element can be arranged in an air gap. With this solution it is possible to significantly expand the measuring possibilities by using two angle sensors whose Hall-EC elements are arranged offset from one another in the specified angular range.

lichkeiten zu realisieren.possibilities to be realized.

Diese Möglichkeit ist auch gegeben, wenn auf einer weiteren Welle ein erstes und ein zweites Statorelement angeordnet ist, in dem jeweils in einem Luftspalt ein Hall-EC-ElementThis possibility is also given if a first and a second stator element are arranged on another shaft, in each of which a Hall-EC element is located in an air gap

angeordnet ist und jedes Statorelement von einem Ringelement umgeben ist.is arranged and each stator element is surrounded by a ring element.

Mit den beiden .Hall-IC-Elementen, die in einem Statorelement angeordnet sind, können mit einer Auswerteeinheit verbundenThe two Hall IC elements, which are arranged in a stator element, can be connected to an evaluation unit

...
sein, die
...
be the

einen von jedem Hall-IC-Element gemessenen Hall-IC-Spannungsverlauf aufnimmt,
: - jeden aufgenommenen Fluß-Spannungsmeßwert einem Stellungswinkel auf den Hall-IC-Spannungsverläufen zuordnet, und
records a Hall IC voltage waveform measured by each Hall IC element,
: - assigns each recorded flux voltage measurement value to a position angle on the Hall IC voltage curves, and

- - aus den den Fluß-Spannungsmeßwerten zugeordneten Stellungswinkeln den tatsächlichen Stellungswinkel rechnet und als Ausgangssignal ausgibt.- - calculates the actual position angle from the position angles assigned to the flux voltage measurement values and outputs it as an output signal.

Die so arbeitende Auswerteeinheit ermöglicht es demnach, einen Hall-IC-Spannungsverlauf als Meßkurve und den zweiten Hall-IC-Spannungsverlauf als Entscheidungskurve einzusetzen.The evaluation unit working in this way therefore makes it possible to use one Hall IC voltage curve as a measurement curve and the second Hall IC voltage curve as a decision curve.

Sie ermöglicht es darüber hinaus, wechselseitig auf die linearen Bereiche jeden der Hall-IC-Spannungsverläufe zu schalten, so daß zwischen 0° und 220° immer in einem geradlinig verlaufenden Kurvenbereich gearbeitet werden kann. Hierdurch wird nicht nur eine 22 0°-Messung an sich, sondern eine 220°-Messung mit sehr hoher Genauigkeit ermöglicht. Die Auswerteeinheit kann als Mikrorechner oder Anwender-Rechner-Schaltkreis, oder auch ASIC genannt, ausgebildet sein. Sie sollte wenigstens ein Rechenwerk (CPU) aufweisen, das mit einer Speichereinheit verbunden ist. An das Rechenwerk sind eingangsseitig zwei parallel zueinanderliegende Analog-Digital-Wandler angeordnet. Ausgangsseitig steht ein analoges oder ein digitales Ausgangssignal an. Das analoge Signal kann durch einen Digital-Analog-Wandler angegeben werden, der ausgangsseitig mit dem Rechenwerk verbun-It also makes it possible to alternately switch each of the Hall IC voltage curves to the linear areas, so that between 0° and 220° you can always work in a straight line curve area. This not only enables a 220° measurement per se, but also a 220° measurement with very high accuracy. The evaluation unit can be designed as a microcomputer or user computer circuit, also known as an ASIC. It should have at least one arithmetic unit (CPU) that is connected to a memory unit. Two analog-digital converters are arranged parallel to one another on the input side of the arithmetic unit. An analog or digital output signal is available on the output side. The analog signal can be provided by a digital-analog converter that is connected to the arithmetic unit on the output side.

den ist. Ist mit dem Rechenwerk ein CAN-BUS-Interface verbunden, steht das digitale Ausgangssignal an. Mit einem der beiden Analog-Digital-Wandler ist jeweils eines der Hall-IC-Elemente verbunden. Am Digital-Analog-Wandler steht das Ausgangssignal an. Anstelle eines Digital-Rechenwerks kann auchIf a CAN-BUS interface is connected to the calculator, the digital output signal is available. One of the Hall IC elements is connected to each of the two analog-digital converters. The output signal is available at the digital-analog converter. Instead of a digital calculator,

ein Analog-Rechenwerk vorgesehen werden, das dann nur noch mit der Speichereinheit verbindbar ist. Das Rechenwerk erlaubt eine einfache und komfortable Auswertung der ermittelten Werte und eine Ausgabe der korrekten Winkelstellung deran analogue calculator can be provided, which can then only be connected to the storage unit. The calculator allows a simple and convenient evaluation of the determined values and an output of the correct angular position of the

Welle. Bei einem Torsionssensor ist an jedem Drehwinkelsen-25 Shaft. In a torsion sensor, each angle sensor has a shaft-25

sor eine solche Einheit angeordnet. Die Differenz der unterschiedlichen Ausgangssignale kann dabei als Maß für die Torsion bzw. ein Torsionsmoment sein.such a unit is arranged. The difference between the different output signals can be used as a measure of the torsion or a torsional moment.

In jedem der Statorelemente können drei Luftspalte einge-Three air gaps can be inserted in each of the stator elements.

bracht sein. Sie können um einen Winkel von jeweils 12 0°They can be rotated by an angle of 12 0°

' untereinander beabstandet sein. An zwei solcher nebeneinanderliegender Luftspalte kann jeweils ein Hall-IC-Element angeordnet sein. Die Anordnung der drei' spaced apart from each other. A Hall IC element can be arranged at each of two such adjacent air gaps. The arrangement of the three

Luftspalte sichert die Balance des gesamten Systems. 35Air gap ensures the balance of the entire system. 35

In jedem Statorelement können auch zwei in einem Winkel von 18 0° beabstandete Luftspalte angeordnet sein.In each stator element, two air gaps spaced at an angle of 180° can also be arranged.

Jedes Ringmagnetelement kann von einem Ringmagnetaufnahmelement gehalten sein. Das Ringmagnetaufnahmelement kann mit 5Each ring magnet element can be held by a ring magnet receiving element. The ring magnet receiving element can be held by 5

der Welle verbunden sein. Das Ringmagnetaufnahmelement erleichtert insbesondere die Justierung und Aufnahme des Ringmagnetelementes.the shaft. The ring magnet holding element makes it particularly easy to adjust and hold the ring magnet element.

Jedes Statorelement kann wenigstens mit einem Gehäuse umge-Each stator element can be surrounded by at least one housing.

: ben sein. Bei einem Drehwinkelsensor ist das Gehäuse zugleich äußerer Abschluß des Sensors. Bei einer Vorrichtung können zwei solcher Gehäuse Einsatz finden. Beide Statorelemente können aber auch von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben werden.: ben. In a rotary angle sensor, the housing is also the outer closure of the sensor. Two such housings can be used in one device. Both stator elements can also be surrounded by a common housing.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing and is described in more detail below. They show:

Fig. 1 einen 220°-Drehwinkelsensor in einem schematischFig. 1 a 220° rotation angle sensor in a schematic

dargestellten Längsschnitt;shown longitudinal section;

Fig. 2a einen Schnitt durch einen 220°-Drehwinkelsensor gemäß Fig. 1 entlang der Linie UA - HA;Fig. 2a shows a section through a 220° rotation angle sensor according to Fig. 1 along the line UA - HA;

Fig. 2b einen Schnitt durch einen 220°-DrehwinkelsensorFig. 2b a section through a 220° rotation angle sensor

gemäß Fig. 1 entlang der Linie HB - HB;according to Fig. 1 along the line HB - HB;

Fig. 3 eine Auswerteeinheit für einen Drehwinkelsensor gemäß den Fig. 1, 2a und 2b;Fig. 3 an evaluation unit for a rotation angle sensor according to Figs. 1, 2a and 2b;

Fig. 4a und 4b einen Hall-IC-Spannungsverlauf der beiden Hall-IC's in Abhängigkeit vom Stellungswinkel mit einer Welle verbundene Ringmagnetelemente zweier Drehwinkelsensoren gemäß Fig. 1, 2a und 2b;Fig. 4a and 4b show a Hall IC voltage curve of the two Hall ICs as a function of the position angle of ring magnet elements connected to a shaft of two rotation angle sensors according to Fig. 1, 2a and 2b;

• ··

* I * I

Fig. 5 einen Schnitt durch eine erste Ausfuhrungsform eines Drehwinkelsensors;Fig. 5 shows a section through a first embodiment of a rotation angle sensor;

Fig. 6 einen Schnitt durch eine zweite AusführungsformFig. 6 a section through a second embodiment

eines Drehwinkelsensors für einen 220°-Drehwinkel-. a rotation angle sensor for a 220° rotation angle.

sensor gemäß Fig. 1, 2a und 2b;sensor according to Fig. 1, 2a and 2b;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Drehwinkelsensors undFig. 7 a section through a third embodiment of a rotation angle sensor and

....

Fig. 8 einen Verlauf einer Änderung der Induktion B überFig. 8 shows a course of a change of the induction B over

dem Drehwinkel &agr; eines Drehwinkelsensors. the angle of rotation α of a rotation angle sensor.

Ein 220°-Drehwinkelsensor ist in den Fig. 1, 2a und 2b gezeigt. A 220° rotation angle sensor is shown in Fig. 1, 2a and 2b.

Er besteht aus zwei Drehwinkelsensoren, deren Ringmagnetelemente 33, 53 mit einer Welle 43 verbunden sind. Das Ringmagnetelement weist einen vergrößerten Winkelbereich von 180° auf.It consists of two angle of rotation sensors whose ring magnet elements 33, 53 are connected to a shaft 43. The ring magnet element has an enlarged angular range of 180°.

Die beiden Drehwinkelsensoren sind auch in Fig. 6 gezeigt. Die Ringmagnetelemente 33, 53 werden von einem Ringmagnetaufnahmeelement 33, 53 gehalten, die mit einer Welle 43 verbunden sind.The two rotation angle sensors are also shown in Fig. 6. The ring magnet elements 33, 53 are held by a ring magnet receiving element 33, 53 which are connected to a shaft 43.

Jedes Ringmagnetelement 33, 53 rotiert in einem Statorelement 34, 54, das von einem Gehäuse 40, 60 umgeben und mit einem Deckel 41,. 61 verschlossen ist. Vor dem Deckel ist eine Leiterplatte 44, 64 positioniert. Das StatorelementEach ring magnet element 33, 53 rotates in a stator element 34, 54, which is surrounded by a housing 40, 60 and closed with a cover 41, 61. A circuit board 44, 64 is positioned in front of the cover. The stator element

kann entweder aus einem magnetisch leitenden Material oder aus einem weiteren Ringmagneten bestehen.can consist either of a magnetically conductive material or of another ring magnet.

Zwischen dem Ringmagnetelement 33, 53 und dem Statorelement 34, 54 befindet sich ein Luftspalt 47, 67.There is an air gap 47, 67 between the ring magnet element 33, 53 and the stator element 34, 54.

In das Statorelement 34, 54 sind zwei um einen Winkel von 180° beabstandete Luftspalte 35, 55 bzw. 37, 57 eingebracht. Im Luftspalt 35, 55 ist ein Hall-EC-Element 31, 51 angeordnet .Two air gaps 35, 55 and 37, 57, spaced apart by an angle of 180°, are introduced into the stator element 34, 54. A Hall-EC element 31, 51 is arranged in the air gap 35, 55. .

Wie die Fig. 2a und 2b zeigen, sind die beiden Hall-EC-Element e 31, 51 um einen Winkel gegeneinander versetzt angeordnet. Der Winkel kann zwischen 90 und 280° betragen. In dem 22 0°-Drehwinkelsensor gemäß den Fig. 1, 2a und 2b beträgt der Winkel 120°.As shown in Fig. 2a and 2b, the two Hall EC elements e 31, 51 are arranged offset from each other by an angle. The angle can be between 90 and 280°. In the 220° rotation angle sensor according to Fig. 1, 2a and 2b, the angle is 120°.

Bei den Hall-IC-Elementen handelt es sich um herkömmliche Hall-Meßelemente, die jeweils als integrierter Schaltkreis realisiert sind. Die beiden Hall-IC-Elemente 31, 51 sind mit einer Auswerteeinheit 9 verbunden.The Hall IC elements are conventional Hall measuring elements, each implemented as an integrated circuit. The two Hall IC elements 31, 51 are connected to an evaluation unit 9.

Die Auswerteeinheit 9 besteht aus einem Rechenwerk (CPU) 93, das mit einer Speichereinheit 94 verbunden. Eingangsseitig sind am Rechenwerk 93 ein Analog-Digital-Wandler 91 und ein Analog-Digital-Wandler 92 angeordnet. Der Analog-Digital-The evaluation unit 9 consists of a computing unit (CPU) 93, which is connected to a memory unit 94. On the input side, an analog-digital converter 91 and an analog-digital converter 92 are arranged on the computing unit 93. The analog-digital

Wandler 91 ist mit dem Hall-IC-Element 1 und der Analog-Digital-Wandler 92 mit Hall-IC-Element 2 verbunden. Ausgangsseitig liegt am Rechenwerk 93 ein Digital-Analog-Wandler 95 an, an dem ausgangsseitig ein analoges Ausgangssignal AlConverter 91 is connected to Hall IC element 1 and analog-digital converter 92 to Hall IC element 2. On the output side, a digital-analog converter 95 is connected to the arithmetic unit 93, which has an analog output signal Al

ansteht. Alternativ kann über ein CAN-BUS Interface 96 ein 25Alternatively, a CAN-BUS interface 96 can be used to connect a 25

digitales Ausgangssignal A2 generiert werden.digital output signal A2 can be generated.

Diese Konfiguration kann entweder durch einen universellen Mikrorechner oder durch einen Anwender-Rechner-Schaltkreis (ASIC) realisiert werden.This configuration can be implemented either by a universal microcomputer or by an application-integrated integrated circuit (ASIC).

Drehen sich die Ringmagnetelemente 33, 53 im Statorelement 34, 54 gemäß Fig. 2a, 2b, wird ein Magnetfluß nach folgender Beziehung abgegeben:If the ring magnet elements 33, 53 rotate in the stator element 34, 54 as shown in Fig. 2a, 2b, a magnetic flux is emitted according to the following relationship:

B - &Kgr;B - &Kgr;

mit
1
with
1

B Magnetfluß
; K Gerätekonstante
B Magnetic flux
; K device constant

&agr; Ableitungswinkel.
5
α derivative angle.
5

Dieser magnetische Fluß wird von jedem Hall-IC-Element 31, 51 als Hall-IC-Spannungsverlauf UHl, UH2 aufgenommen.This magnetic flux is recorded by each Hall IC element 31, 51 as a Hall IC voltage waveform UH1, UH2.

Der Hall-IC-Spannungsverlauf UHl, UH2 in Abhängigkeit vom Stellungswinkel &agr; ist in Fig. 4a gezeigt. Jeder Spannungsverlauf hat eine sinuskurvenähnliche Konfiguration.The Hall IC voltage waveform UHl, UH2 as a function of the position angle α is shown in Fig. 4a. Each voltage waveform has a sinusoidal configuration.

Der Hall-IC-Spannungsverlauf UHl hat im ersten Quadranten I und teilweise im zweiten Quadranten II, der von 0° bis 110° reicht, einen linearen Verlauf, an dem sich ein gekrümmter und steller gerader Verlauf im zweiten Quadranten II und im dritten Quadranten III von 110° bis 160° anschließt. Der nächste gerade Verlauf liegt im dritten Quadranten III von 160° bis 210°, an dem sich im vierten Quadranten IV von 270° bis 360° wiederum ein gekrümmter Verlauf anschließt.The Hall IC voltage curve UHl has a linear curve in the first quadrant I and partly in the second quadrant II, which ranges from 0° to 110°, followed by a curved and then straight curve in the second quadrant II and in the third quadrant III from 110° to 160°. The next straight curve is in the third quadrant III from 160° to 210°, followed by another curved curve in the fourth quadrant IV from 270° to 360°.

Der Hall-IC-Spannungsverlauf UH2 verläuft um 12 0° versetzt gegenüber dem Hall-IC-Spannungsverlauf UHl, d.h. der erste lineare Teil im zweiten Quadranten II und im dritten Quadranten III, dem ein gekrümmter und gerader Teil im vierten Quadranten IV folgen. Die Fig. 4a macht die Vorteile der um 120° zueinander angeordneten Hall-IC-Elemente 31, 51 deutlich, denn in jedem Quadranten liegt ein linearer Bereich, der eine genaue Messung der Winkelposition ermöglicht.The Hall IC voltage curve UH2 is offset by 120° from the Hall IC voltage curve UH1, i.e. the first linear part in the second quadrant II and in the third quadrant III, followed by a curved and straight part in the fourth quadrant IV. Fig. 4a clearly shows the advantages of the Hall IC elements 31, 51 arranged at 120° to each other, because there is a linear area in each quadrant that enables precise measurement of the angular position.

Diese beiden Hall-IC-Spannungsverläufe UHl, UH2 sind in die Auswerteeinheit 9 eingegeben und in der Speichereinheit 94 ' abgespeichert. In der Speichereinheit 94 ist darüber hinaus das Bedienungsprogramm der Auswerteeinheit eingegeben, das wie folgt abläuft:These two Hall IC voltage curves UHl, UH2 are entered into the evaluation unit 9 and stored in the memory unit 94'. The memory unit 94 also contains the operating program of the evaluation unit, which runs as follows:

A) Aufnahme des von jedem Hall-IC-Element 1, 2 gemessenen Hall-IC-Spannungsverlaufs UHl, UH2.A) Recording of the Hall IC voltage curve UHl, UH2 measured by each Hall IC element 1, 2.

B) Zuordnung jedes aufgenommenen Fluß-Spannungsmeßwertes als Stellungswinkel auf den Hall-IC-Spannungsverläufen.B) Assignment of each recorded flux voltage measurement value as a position angle on the Hall IC voltage curves.

C) Errechnen aus den den Fluß-Spannungsmeßwerten zugeordneten Stellungswinkeln der tatsächlichen Stellungswinkeln und Ausgabe eines Ausgangssignals A.C) Calculating the actual position angles from the position angles assigned to the flux voltage measurement values and outputting an output signal A.

Das Programm macht deutlich, daß einer der Hall-IC-Spannungsverläufe UHl, UH2 zum einen Meß- und zum anderen Entscheidungskurve ist, daß bei Festlegung einer der Hall-IC-Spannungsverläufe UHl, UH2 als Meßkurve mit Hilfe der Entscheidungskurve festgelegt wird, welche der ermittelten Fluß-Spannungsmeßwerte einem konkreten Winkel zuzuordnen sind. Die Zuordnung kann dabei in der Speichereinheit 94 tabellarisch vorgenommen werden.The program makes it clear that one of the Hall IC voltage curves UHl, UH2 is both a measurement curve and a decision curve, and that when one of the Hall IC voltage curves UHl, UH2 is defined as a measurement curve, the decision curve is used to determine which of the flux voltage measurement values determined are to be assigned to a specific angle. The assignment can be made in tabular form in the storage unit 94.

Die Arbeit dieses Programms sei anhand einiger beispielhaft aufgenommener Fluß-Spannungsmeßwerte erläutert:The work of this program is explained using some example flux-voltage measurements:

Bei einer ersten Messung wird ein Fluß-Spannungswert UHlMl gemessen. Dieser Meßwert entspricht auf dem Hall-IC-Spannungsverlauf UHl einem Winkel von 120° bzw. 250°. Bei der Stellung des Ringmagnetelementes 53 im Statorelement 54 wirdIn a first measurement, a flux voltage value UHlMl is measured. This measured value corresponds to an angle of 120° or 250° on the Hall IC voltage curve UHl. When the ring magnet element 53 is positioned in the stator element 54,

vom zweiten Hall-IC-Element 51 ein Fluß-Spannungsmeßwert aus 25from the second Hall IC element 51 a flux voltage measurement value of 25

UH2M1, dem ein Winkel von 95° zuzuordnen ist. Die Auswerteeinheit 9 entscheidet nun, daß der Hall-IC-Spannungsverlauf UH2 die Entscheidungskurve und der Hall-IC-Spannungsverlauf UHl die Meßkurve ist. Im Programm ist abgelegt, daß bei einem Stellungswinkel &agr;&EEgr;2&Mgr;1 bei 120° der tatsächliche Ausgangs-UH2M1, to which an angle of 95° is to be assigned. The evaluation unit 9 now decides that the Hall IC voltage curve UH2 is the decision curve and the Hall IC voltage curve UHl is the measurement curve. The program states that at a position angle αΜ2Μ1 at 120° the actual output

winkel al ist und gibt ein dementsprechendes Ausgangssignal Al, A2 ab.angle al and provides a corresponding output signal Al, A2.

Durch das Hall-IC-Element 1 wird ein Fluß-Spannungswert UH1M2 von 4,3 Volt gemessen. Diesem Wert sind die Winkel 150° und 240° als &agr;&EEgr;1&Mgr;2 zuzuordnen. Das zweite Hall-IC-Element 51 mißt einen Fluß-Spannungsmeßwert UH2M2 von 1 Volt,The Hall IC element 1 measures a flux voltage value UH1M2 of 4.3 volts. The angles 150° and 240° are assigned to this value as αΜ1Μ2. The second Hall IC element 51 measures a flux voltage value UH2M2 of 1 volt.

■ &iacgr;&ogr;■ &iacgr;&ogr;

dem sowohl ein Winkel von 120° als auch von 330° zuzuordnen sind. Die Logik in Gestalt der Auswerteeinheit 9 entscheidet anhand des Programms, daß der Hall-IC-Spannungsverlauf UHl Entscheidungskurve und der Hall-IC-Spannungsverlauf UH2 Meßkurve ist. Im Programm ist abgelegt, daß bei diesen Werten der Fluß-Spannungsmeßwert UHM2 von 1 Volt der Stellungswinkel aH2M2 als der tatsächliche Stellungswinkel ai2 auszugeben ist.to which both an angle of 120° and 330° can be assigned. The logic in the form of the evaluation unit 9 decides on the basis of the program that the Hall IC voltage curve UH1 is the decision curve and the Hall IC voltage curve UH2 is the measurement curve. The program states that with these values of the flux voltage measurement value UHM2 of 1 volt, the position angle aH2M2 is to be output as the actual position angle ai2 .

Die beiden Beispiele machen den großen Vorteil der um 12 0° versetzt angeordneten Hall-IC-Elemente deutlich. Wesentlich ist, daß durch die Ergänzung um ein Hall-IC-Element gegenüber dem Stand der Technik sich die Meßmöglichkeit eines Drehwinkelsensors praktisch vervierfacht.The two examples clearly show the great advantage of the Hall IC elements arranged offset by 120°. What is important is that the addition of a Hall IC element practically quadruples the measuring capability of a rotation angle sensor compared to the state of the art.

Die Entscheidung, welche Kurve Meß- und welche Kurve Entscheidungskurve wird und welcher Meßwert ausgegeben wird, kann in Form einer Tabelle erfolgen, die, wie bereits erwähnt, in der Speichereinheit abgelegt ist. Der Rechner vergleicht die einzelnen Werte und führt danach unter Zuhilfe-The decision as to which curve is the measurement curve and which curve is the decision curve and which measured value is output can be made in the form of a table which, as already mentioned, is stored in the memory unit. The computer compares the individual values and then, with the help of

nähme des Programms die entsprechenden Entscheidungen durch.the program would make the appropriate decisions.

Anstelle einer Tabelle kann aus der Steigung festgelegt werden, welche Kurve Meß- und welche Kurve Entscheidungskurve ist. Die Steigung entscheidet darüberhinaus, welcher derInstead of a table, the slope can be used to determine which curve is the measurement curve and which curve is the decision curve. The slope also determines which of the

gemessenen Werte ausgegeben wird. Versuche haben ergeben, daß die tabellarische Form der Auswertung die genauere darstellt. measured values are output. Tests have shown that the tabular form of the evaluation is more accurate.

Der Verlauf der Änderung der Induktion B über den DrehwinkelThe course of the change of induction B over the angle of rotation

&agr; der eingesetzten Drehwinkelsensoren, wie er auch in Fig. 4a gezeigt ist, hat einen linearen Meßbereich von ca. +110° gegenüber den herkömmlichen 90°-Sensoren von ± 75°. Bei den eingesetzten Drehwinkelsensoren liegt der Bereich höchsterα of the angle of rotation sensors used, as shown in Fig. 4a, has a linear measuring range of approx. +110° compared to the conventional 90° sensors of ± 75°. With the angle of rotation sensors used, the range of highest

Meßgenauigkeit, nämlich bei B =0, mitten im Meßbereich. 35Measurement accuracy, namely at B = 0, in the middle of the measurement range. 35

Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, gemäß Fig. 4b den Bereich der höchsten Meßgenauigkeit bei B=O der beiden HaIl-EC-Elemente 31, 51 gegeneinander verschoben, wie in Fig. 4b gezeigt, einzusetzen. Ein Verschieben der beiden HaIl-EC-Spannungsverläufe UHl, UH2 gegeneinander ermöglicht es so,This makes it possible to use the range of the highest measurement accuracy at B=0 of the two Hal-EC elements 31, 51 shifted against each other, as shown in Fig. 4b. Shifting the two Hal-EC voltage curves UHl, UH2 against each other thus makes it possible to

einen geraden Meßbereich von 2x 110° = 22 0° mit nur einem Umschalten zu realisieren. Ein solcher 220°-Drehwinkelsensor ist immer dann einsetzbar, wenn keine Winkel zwischen 220 und 380° gemessen werden müssen.to achieve a straight measuring range of 2x 110° = 220° with just one switch. Such a 220° angle of rotation sensor can always be used when no angles between 220 and 380° need to be measured.

Anstelle zweier Drehwinkelsensoren mit jeweils einem HaIl-EC-Element kann auch ein Drehwinkelsensor eingesetzt werden, der drei Luftspalte aufweist, die um 12 0° versetzt gegeneinander angeordnet sind, wobei in zwei nebeneinanderliegenden Luftspalten die Hall-EC-Elemente 31, 51 angeordnet sind.Instead of two angle of rotation sensors, each with a Hall EC element, one angle of rotation sensor can also be used which has three air gaps which are offset from one another by 120°, with the Hall EC elements 31, 51 being arranged in two adjacent air gaps.

Hierbei würde sich eine Konfiguration ergeben, die der in Fig. 7 ähnelt. Der in Fig. 7 dargestellte Drehwinkelsensor verfügt allerdings noch über zwei Luftspalte 25, 28, die gegeneinander um 120° versetzt sind. Die Luftspalte 25, 28 sind in einem Statorelement 24 eingebracht. Im StatorelementThis would result in a configuration similar to that in Fig. 7. However, the angle of rotation sensor shown in Fig. 7 also has two air gaps 25, 28 that are offset by 120° from each other. The air gaps 25, 28 are incorporated in a stator element 24. In the stator element

24 befindet sich ein Ringmagnetelement 23, das einen Winkelbereich von > 180° aufweist. Das Ringmagnetelement 23 ist mit der Welle verbunden. Zwischen dem Ringmagnetelement und dem Statorelement befindet sich ein Luftspalt 27.24 there is a ring magnet element 23 which has an angular range of > 180°. The ring magnet element 23 is connected to the shaft. There is an air gap 27 between the ring magnet element and the stator element.

Von den bisher beschriebenen Drehwinkelsensoren, die in den Fig. 1, 2a, 2b, 6 und 7 dargestellt sind, unterscheidet sich der gemäß Fig. 5. Hierbei ist ein Statorelement 4 mit einer Welle verbindbar, in die zwei Luftspalte 5, 6 eingebracht sind, die um 180° versetzt gegeneinander angeordnet sind. ImThe one shown in Fig. 5 differs from the previously described angle of rotation sensors shown in Fig. 1, 2a, 2b, 6 and 7. Here, a stator element 4 can be connected to a shaft into which two air gaps 5, 6 are introduced, which are arranged offset by 180° from one another. In the

Luftspalt 6 ist ein Hall-EC-Element 2 angeordnet.A Hall EC element 2 is arranged in the air gap 6.

Um ein Meßsignal mit Hilfe des Hall-EC-Elementes 2 erzeugen zu können, ist in der dem Stator 4 zugewandten Innenwand eines Rotors 3 ein erster Ringmagnet 7 und ein zweiter Ringmagnet 8 eingelassen. Der Ringmagnet 7 bildet ein Winkelsegment von ca. 240°, während der zweite Ringmagnet 8 einIn order to be able to generate a measuring signal using the Hall EC element 2, a first ring magnet 7 and a second ring magnet 8 are embedded in the inner wall of a rotor 3 facing the stator 4. The ring magnet 7 forms an angular segment of approximately 240°, while the second ring magnet 8 forms a

Winkelsegment von 120° bildet, so daß die beiden Ringmagnete 7, 8 einen geschlossenen Kreis bilden. Der Ringmagnet 7 weist dabei einen Winkelbereich von > 180° auf und der zweite Ringmagnet 8 einen auf den Winkel von 360° ergänzenden Winkelbereich. Die magnetische Polarisierung der beiden 5angular segment of 120°, so that the two ring magnets 7, 8 form a closed circle. The ring magnet 7 has an angular range of > 180° and the second ring magnet 8 has an angular range that supplements the angle of 360°. The magnetic polarization of the two 5

Ringmagnete 7, 8 ist hier radial und gegensinnig ausgerichtet, so daß beim Ringmagnet 7 der magnetische Nordpol sich an der Innenwand des Rotors 3 befindet, während beim zweiten Ringmagneten 8 der magnetische Südpol sich an der InnenwandRing magnets 7, 8 are aligned radially and in opposite directions, so that the magnetic north pole of the ring magnet 7 is located on the inner wall of the rotor 3, while the magnetic south pole of the second ring magnet 8 is located on the inner wall

des Rotors 3 befindet (vgl. DE 295 20 111 Ul). Der Verlauf 10of the rotor 3 (cf. DE 295 20 111 Ul). The course 10

der magnetischen Feldlinie des magnetischen Flusses ist inthe magnetic field line of the magnetic flux is in

Fig. 5 gezeigt. Bewegt sich der Rotor 3 relativ zum Stator 4, nimmt je nach Drehrichtung der magnetische Fluß durch das Hallelement 6 zu oder ab. Die Änderung der Stärke des magnetischen Flusses ist hierbei linear zum Drehwinkel des Rotors 15Fig. 5. If the rotor 3 moves relative to the stator 4, the magnetic flux through the Hall element 6 increases or decreases depending on the direction of rotation. The change in the strength of the magnetic flux is linear to the angle of rotation of the rotor 15.

3 gegenüber dem Stator 4. Die magnetische Induktion B erzeugt im Hallelement ein elektrisches Ausgangssignal, das linear zum Drehwinkel verläuft, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.3 relative to the stator 4. The magnetic induction B generates an electrical output signal in the Hall element that is linear to the angle of rotation, as shown in Fig. 8.

Claims (9)

■ . - Al (ABG80 Al) Schutzansprüche:■ . - Al (ABG80 Al) Protection claims: 1. Vorrichtung zur Ermittlung der Position rotierender Wellen mit1. Device for determining the position of rotating shafts with : - wenigstens einem Ringmagnetelement (23; 33; 53), 1^ .das einen Winkelbereich von größer 180° aufweist und: - at least one ring magnet element (23; 33; 53), 1 ^ .which has an angular range of greater than 180° and . das mit der Welle (43) verbunden ist, und. which is connected to the shaft (43), and - wenigstens einem Statorelement (24; 44; 64) aus einem magnetisch leitenden Material,- at least one stator element (24; 44; 64) made of a magnetically conductive material, . in dem das Ringmagnetelement (23; 33; 53) angeordnet ist und. in which the ring magnet element (23; 33; 53) is arranged and . in dem um einen gleichen Winkel versetzt wenigstens zwei Luftspalte (25, 28; 35, 37; 55, 57) eingebracht sind,. in which at least two air gaps (25, 28; 35, 37; 55, 57) are provided offset by the same angle, . wobei in wenigstens einem Luftspalt (25, 28; 35, 37, 38, 55, 56, 57, 58) ein Hall-IC-Element (21, 22; 31;. wherein a Hall IC element (21, 22; 31; 51) angeordnet ist,51) is arranged, - wobei ein erstes und ein zweites Hall-IC-Element (21, 22; 31; 52) vorgesehen sind,- wherein a first and a second Hall IC element (21, 22; 31; 52) are provided, - wobei das erste Hall-IC- Element (21; 31) gegenüber dem zweiten Hall-IC-Element (22; 52) um einen Winkel ( ) zwischen 90°und 280° versetzt angeordnet ist,- wherein the first Hall IC element (21; 31) is arranged offset from the second Hall IC element (22; 52) by an angle ( ) between 90° and 280°, - wobei die beiden Hall-IC-Elemente ( 21, 31; 22, 52) mit einer Auswerteeinheit (9) verbunden sind, die- wherein the two Hall IC elements (21, 31; 22, 52) are connected to an evaluation unit (9) which : einen von jedem Hall-IC-Element (21, 31; 22, 52) gemessenen Hall-IC-Spannungsverlauf (UHl, UH2) aufnimmt, jeden aufgenommenen Fluß-Spannungsmeßwert (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2) einem Stellungswinkel (aHlMl, &agr;&EEgr;2&Mgr;1; &agr;&EEgr;1&Mgr;2, aH2M2 auf den Hall-IC-Spannungsverläufen (UHl, UH2) zuordnet, und
aus den den Fluß-Spannungsmeßwerten (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2) zugeordneten Stellungswinkeln (aHlMl, &agr;&EEgr;2&Mgr;1;
: records a Hall IC voltage curve (UHl, UH2) measured by each Hall IC element (21, 31; 22, 52), assigns each recorded flux voltage measurement value (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2) to a position angle (aHlMl, α&EEgr;2�M1;α&EEgr;1�M2, aH2M2) on the Hall IC voltage curves (UHl, UH2), and
from the position angles (aHlMl, α&EEgr;2&Mgr;1;) assigned to the flux-voltage measured values (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2).
A2A2 &agr;&EEgr;1&Mgr;2, &agr;&EEgr;2&Mgr;2) den tatsächlichen Stellungswinkel (al; a2) rechnet und als Ausgangssignal (Al, A2) ausgibt.&agr;&EEgr;1&Mgr;2, &agr;&EEgr;2&Mgr;2) calculates the actual position angle (al; a2) and outputs it as an output signal (Al, A2).
2. Vorrichtung zur Ermittlung der Position rotierender2. Device for determining the position of rotating Wellen mit
5
Waves with
5
- wenigstens einem Ringmagnetelement (3)- at least one ring magnet element (3) . das einen Winkelbereich größer 180° aufweist, und. which has an angular range greater than 180°, and - wenigstens einem Statorelement (4) aus einem magnetisch leitenden Material,- at least one stator element (4) made of a magnetically conductive material, . in dem um einen gleichen Winkel versetzt wenigstens. in which, offset by an equal angle, at least zwei Luftspalte (5, 6) eingebracht sind, wobei intwo air gaps (5, 6) are introduced, wherein in einem Luftspalt (5, 6) ein Hall-IC-Element (2) angeordnet ist,
'.' . der in dem Ringmagnetelement (3) angeordnet und . der mit der Welle (43) verbunden ist
a Hall IC element (2) is arranged in an air gap (5, 6),
'.' . which is arranged in the ring magnet element (3) and . which is connected to the shaft (43)
- wobei ein erstes und ein zweites Hall-IC-Element (2)- wherein a first and a second Hall IC element (2) vorgesehen sind,are provided, - wobei das erste Hall-IC-Element (2) gegenüber dem zweiten Hall-IC-Element um einen Winkel zwischen 90° und 280° versetzt angeordnet ist,- wherein the first Hall IC element (2) is offset from the second Hall IC element by an angle between 90° and 280°, - wobei die beiden Hall-IC-Elemente (2) mit einer- wherein the two Hall IC elements (2) are connected to a Auswerteeinheit (9) verbunden sind, die einen von jedem Hall-IC-Element (2) gemessenen Hall-IC-Spannungsverlauf (UHl, UH2) aufnimmt, jeden aufgenommenen Fluß-Spanngswert (UHlMl, UH2ml; UH1M2, UH2M2) einemEvaluation unit (9) which records a Hall IC voltage curve (UHl, UH2) measured by each Hall IC element (2), each recorded flux voltage value (UHlMl, UH2ml; UH1M2, UH2M2) to a Stellungswinkel ( HlMl, H2M1; H1M2, H2M2) auf den Hall-IC-Spannungsverläufen (UHl, UH2) zuordnet, und aus den den Fluß-Spannungsmeßwerten (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2) zugeordneten Stellungswinkeln ( HlMl, H2M1; H1M2, H2M2) den tatsächlichen StellungswinkelPosition angle (HlMl, H2M1; H1M2, H2M2) to the Hall IC voltage curves (UHl, UH2), and from the position angles (HlMl, H2M1; H1M2, H2M2) assigned to the flux voltage measurement values (UHlMl, UH2M1; UH1M2, UH2M2) the actual position angle (1; 2) errechnet.(1; 2) is calculated.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei nebeneinander liegenden Luftspalten (21, 22) jeweils eines der Hall-IC-Elemente (21, 22) angeordnet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that one of the Hall IC elements (21, 22) is arranged in each of two adjacent air gaps (21, 22). A3A3 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Device according to claim 1, characterized in - daß auf einer Welle (43) ein erstes und ein zweites Ringmagnetelement (33, 53) angeordnet ist und- that a first and a second ring magnet element (33, 53) are arranged on a shaft (43) and - daß jedes Ringmagnetelement (33, 53) von einem Statorelement (34, 54) umgeben ist, in dem jeweils in einem Luftspalt (36, 37, 38, 55, 56, 57, 58) ein-HaIl-IC-EIement (31, 52) angeordnet ist,- that each ring magnet element (33, 53) is surrounded by a stator element (34, 54) in which a Hal-IC element (31, 52) is arranged in an air gap (36, 37, 38, 55, 56, 57, 58), 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,5. Device according to claim 2, characterized in - daß auf einer weiteren Welle ein erstes und ein zweites Statorelement.(4) angeordnet ist, in dem jeweils in einem Luftspalt (5, 6) ein Hall-IC-Element (2) angeordnet ist, und- that a first and a second stator element (4) are arranged on a further shaft, in each of which a Hall IC element (2) is arranged in an air gap (5, 6), and - daß jedes Statorelement (4) von einem Ringmagnetelement- that each stator element (4) is surrounded by a ring magnet element (3) umgeben ist
15
(3) is surrounded
15
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (9) als Mikrorechner oder Anwender-Rechner-Schaltkreis (ASIC) ausgebildet ist und wenigstens aufweist6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the evaluation unit (9) is designed as a microcomputer or user computer circuit (ASIC) and has at least - ein Rechenwerk (CPU) (93),- a central processing unit (CPU) (93), . das mit einer Speichereinheit (94) verbunden ist, . an das eingangsseitig parallel zueinanderliegend ein erster und ein zweiter Analog-Digital-Wandler (91,. which is connected to a storage unit (94), . to which a first and a second analog-digital converter (91, 92), die jeweils mit einem der Hall-IC-Elemente (2; 2592), each of which is connected to one of the Hall IC elements (2; 25 31, 37; 51, 57) verbunden sind, und31, 37; 51, 57) and . an dem aüsgangsseitig ein digitales oder analoges Aus-■ gangssignal (Al, A2) ansteht.. at which a digital or analog output signal (Al, A2) is present on the output side. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge-7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in kennzeichnet, daß in jedem der Statorelemente (34, 54) vier, in einem Winkel von 90° beabstandet zueinander angeordnete Luftspalte (35, 36, 37, 38, 55, 56, 57, 58) eingebracht sind.characterized in that four air gaps (35, 36, 37, 38, 55, 56, 57, 58) arranged at an angle of 90° to one another are introduced into each of the stator elements (34, 54). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, daß jedes8. Device according to one of claims 1 to 7, that each Ringmagnetelement (33, 53) von einem Ringmagnetaufnähme-Ring magnet element (33, 53) from a ring magnet receiving A4A4 element (45, 65) gehalten, das mit der Welle (43) verbunden ist.element (45, 65) which is connected to the shaft (43). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Statorelement (34, 54) in wenigstens einem Gehäuse (40, 60) angeordnet ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a stator element (34, 54) is arranged in at least one housing (40, 60).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003098147A1 (en) 2002-05-15 2003-11-27 American Electronic Components, Inc. Through the hole rotary position sensor
US7557754B2 (en) 2006-12-01 2009-07-07 Roke Manor Research Limited Method for use in a multilateration system and a multilateration system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003098147A1 (en) 2002-05-15 2003-11-27 American Electronic Components, Inc. Through the hole rotary position sensor
EP1509745A1 (en) * 2002-05-15 2005-03-02 American Electronic Components, Inc. Through the hole rotary position sensor
EP1509745A4 (en) * 2002-05-15 2006-12-20 American Electronic Components Through the hole rotary position sensor
US7301328B2 (en) 2002-05-15 2007-11-27 Siemens Vdo Automotive Corporation Through the hole rotary position sensor with a pair of pole pieces disposed around the periphery of the circular magnet
US7378842B2 (en) 2002-05-15 2008-05-27 Continental Automotive Systems Us, Inc. Through the hole rotary position sensor with non-symmetric pole pieces
US7557754B2 (en) 2006-12-01 2009-07-07 Roke Manor Research Limited Method for use in a multilateration system and a multilateration system

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