DE3325353A1 - Positionssensor - Google Patents
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- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
Description
HONEYWELL GmbH
Kaiserleistraße 55
D-6050 Offenbach am Main
Kaiserleistraße 55
D-6050 Offenbach am Main
13. Juli 1983 77100507 DE Hz/ep
Positionssensor
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung der Position eines beweglichen Teiles nach
dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Derartige Positionssensoren sind oftmals unabdingbare Voraussetzung zur
Steuerung und Regelung vieler Prozesse.
Digitale Positionsgeber sind von besonderer Bedeutung wegen ihrer verhältnismäßig geringen Störanfälligkeit
gegenüber Intensitätsschwankungen der erfaßten Signale und wegen der Möglichkeit ihrer direkten Anpassung an
eine digitale Auswerteelektronik. Optoelektrische Winkelcodierer und auch Translationscodierer sind im Stand der
Technik vielfach bekannt, wobei deren Funktionsprinzip darin besteht aus einer hell-dunkel codierten Maske und den
dazugehörigen Abtastelementen entweder direkt als Binärkombination, d.h. absolut, oder durch Addition von Weginkrementen,
d.h. inkremental, eine Position als elektrisches Signal anzuzeigen. Derartige optische Positionssensoren besitzen den Nachteil, daß sie bei direkter
Einwirkung von Staub und opaken Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen sofort funktionsunfähig werden. Selbst bei gekapselter
Bauweise läßt sich diese Störanfälligkeit/ insbesondere in rauher Industrieatmosphäre, nicht vollständig
beseitigen.
Bei einem magnetischen Positionssensor spielt hingegen die Transmission von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen
grundsätzlich keine Rolle, da eine zu sensierende Magnetfeldverteilung durch diese Medien nicht beeinflußt wird.
Dies gilt in gleichem Maße für nicht-ferromagnetischen Staub. Ein derartiger magnetischer Positionssensor ist
beispielsweise aus der DE-OS 32 18 298 (Fig. 4] bekannt
Dort sind auf einem beweglichen Teil Magnetisierungen abwechselnder Polarität aufgebracht, die mittels eines
Hallsensors bzw. eines Magnetoresistors abgetastet und in elektrische Signale umgewandelt werden. Verwendet man
magnetfeldabhängige Widerstände, so ergibt sich bei tangentialer Magnetisierung auf Grund der Gesetze der
Magnetostatik, daß zur Erfassung der Magnetfeldänderung der magnetfeldabhängige Widerstand von der abzutastenden
Spur einen Abstand entsprechend der Länge des magnetischen Wegelementes nicht wesentlich überschreiten darf. Ist eine
hohe Auflösung gefordert und das magnetische Wegelement entsprechend kurz, so ergibt sich ein einzuhaltender Abstand
des magnetfeldabhängigen Widerstandes von der codierten Spur, bei dem Staubkörner oder eine wärmebedingte
Ausdehnung bereits zu Störungen führen können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. auch bei hoher Auflösung einen ausreichenden
Abstand des Sensors von der Codespur zu gewährleisten. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im
Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
Mehrere Spuren bei einem Codierer vorzusehen, der magnetfeldabhängige
Widerstände verwendet, ist an sich bereits aus der DE-OS 31 26 806 bekannt.
Doch wird bei dem bekannten inkrementalen Codierer hiervon bislang nur zur Richtungserkennung Gebrauch gemacht, wobei es im allgemeinen
genügt, zwei um die halbe Teilung versetzte Spuren vorzusehen.
Nur bei der Verwendung von magnetoresistiven Sensoren mit quadratischer
Kennlinie werden im bekannten Fall drei Spuren angeordnet. Der Zweck der vorliegenden Erfindung hingegen liegt darin, bei geforderter Auflösung
durch die Anordnung mehrerer Spuren einen problemlosen Abstand des Sensors von dem, die Codespuren tragenden Teil zu erzielen, wodurch
die Anwendung der Vorrichtung auch in rauher Industrieatinosphäre ermöglicht
wird und wodurch gleichzeitig die Voraussetzung für eine kostengünstige Herstellung des Sensorchips geschaffen wird, da das
kosten- und zeitintensive Schleifen und Läppen der Seite des Sensorchips entfällt, auf der sich die magnetoresistiven Sensorelemente befinden,
die das Magnetfeldmuster sensieren.
Dieser bekannte Codierer verwendet ferner eine Auswerteschaltung für die von den magnetfeldabhängigen Widerständen
gelieferten Signale, die aus einem Spannungsteiler mit jeweils parallelgeschalteten Kompensationswiderständen
besteht. Diese bekannte Auswerteschaltung besitzt ebenso wie die oftmals verwendete Brückenschaltung
den Nachteil, daß man den Temperaturkoeffizienten des magnetfeldabhängigen Widerstandes R nur auf Kosten eines
Temperaturkoeffizienten der magnetfeldabhängigen Wider-Standsänderung
OR/R kompensieren kann. Es kann gezeigt
werden, daß dieser Temperaturkoeffizient von <5"R/r noch
um 30% größer als derjenige von R ist, so daß die Meßgenauigkeit des Codierers sogar noch verschlechtert wird.
Ferner besitzt die Spannungsteilerschaltung bzw. die Brückenschaltung den Nachteil, daß man verhältnismäßig
viele Widerstände braucht, um die Schaltung zu realisieren. Will man die Schaltung auf einem Silizium-Chip integrieren,
so besetzen die Widerstände verhältnismäßig große Chipbereiche, was sich nachteilig auf die Kosten auswirkt.
Schließlich ergibt sich eine Verminderung der magnetoresistiven Empfindlichkeit ©R/_, wenn man einen hohen
magnetfeldabhängigen Widerstand durch Verringerung der Filmdicke erzielen will. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen,
daß oR unabhängig von der Filmdicke ist.
Alle diese Unzulänglichkeiten werden gemäß einer Schaltungsanordnung
vermieden, von der der erfindungsgemäße Positionssensor Gebrauch macht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde ferner festgestellt, daß der Verlauf der magnetischen Feldstärke an den
Enden der Magnetspuren stark unregelmäßig ist, so daß bei Erfassung dieses Bereiches der Positionssensor keine exakte
Messung liefert. Mit Vorteil wird daher gemäß der vorliegenden Erfindung von dem Sensorkopf nur der zentrale Bereich
der Magnetspuren erfaßt.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im" folgenden die
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Positionssensors;
Figur 2a den Verlauf sinusförmiger normierter Magnetisierungen
Figur 2a den Verlauf sinusförmiger normierter Magnetisierungen
einer Spur aufgetragen über relativen Wegeinheiten; Figur 2b den Verlauf der resultierenden vertikalen normierten
magnetischen Feldstärke aufgetragen über relativen
Wegeinheiten;
Figur 2c den Verlauf der vertikalen normierten magnetischen Feldstärke für ein einzelnes sinusförmig magnetisiertes Wegelement (gestrichelte Kurve) aufgetragen über relativen Wegeinheiten;
Figur 2c den Verlauf der vertikalen normierten magnetischen Feldstärke für ein einzelnes sinusförmig magnetisiertes Wegelement (gestrichelte Kurve) aufgetragen über relativen Wegeinheiten;
Figur 3 ein erfindungsgemäßes Sensorelement; Figur 4 eine an das Sensorelement anschließbare Auswerteschaltung; und
Figur 5 den Eingangsteil der Auswerteschaltung gemäß Figur 4 in näheren Einzelheiten.
Gemäß Figur 1 sind auf einem geeigneten permanent magnetisierbaren
Träger T, mittels eines Magnetisierkopfes drei Spuren Sp., Sp_ und Sp3 mit jeweils abwechselnd entgegengesetzter
Magnetisierung aufgebracht. Diese Magnetisierung kann auf die gleiche Art und Weise erfolgen, wie dies beispielsweise
von Magnetbändern oder Taschenrechnerprogrammkarten her bekannt ist. Jede Spur Sp.., Sp_ und Sp3 ist
tangential zur Oberfläche des Trägers T in magnetisierte Elemente der Länge L unterteilt, wobei die Magnetisierung
M von einem Element zum nächsten die entgegengesetzte Richtung aber die gleiche Stärke aufweist. Wie aus Figur 1
hervorgeht, sind im vorliegenden Beispiel bei drei Spuren die magnetisierten Elemente benachbarter Spuren örtlich
um A L = Iy3 verschoben. Der gegenseitige Versatz der
Spuren ermöglicht zwar eine Richtungserkennung hinsichtlich der Bewegung des beweglichen Teiles T; hierzu wurden aber
bereits zwei versetzte Spuren genügen. Der primäre Zweck bei der Anordnung mehrerer gegeneinander versetzter
Magnetspuren liegt jedoch in der Erhöhung des Auflösungsvermögens bei einem gleichzeitig ausreichenden Abstand
eines über den Magnetspuren Sp1, Sp2 und Sp3 angeordneten
Sensors S. Der Sensor S besteht aus einem Siliziumsubstrat/ auf welches Permalloy-Widerstände R1, R_ und R3 aufgedampft
sind, wobei diese einen an den Abstand der Magnetspuren angepaßten Abstand voneinander aufweisen.
Die Realisierung von technisch relativ problemlosen Abständen der Permalloy-Widerstände R1, R- und R3 von den
Magnetspuren Sp1 / Sp„ und Sp-. bei gleichzeitig hoher
Auflösung des Positionssensors wird durch ein Vielspurcodierverfahren gewährleistet, dem folgendes Prinzip zugrunde
liegt.
Mit den Gesetzen der Magnetostatik kann gezeigt werden, daß die zu messende Magnetfeldamplitude in einem Abstandsbereich
0 < d ^ L die für den Nachweis der Magnetfeldamplitude erforderliche Größe hat, wobei d dem Abstand
der Permalloy-Widerstände von dem die Magnetspuren aufweisenden Träger T entspricht und L die Länge eines
magnetisierten Elementes darstellt. Wenn nun das kleinste aufzulösende Weginkrement ^ L ist und der Abstand d viel
größer als Al vorgegeben ist, so sind diese beiden Größen
inkompatibel, wenn ein Einspurverfahren angewendet wird, da die obige Bedingung nicht erfüllt
werden kann. Benutzt man jedoch ein n-Spurverfahren mit η = d/* _ und L = η · A L, wobei benachbarte
magnetisierte Spuren örtlich um AL verschoben sind, so
wird die obige Bedingung eingehalten und der gewünschte Abstand d bei gegebenem AL ist gewährleistet. In Figur
ist dieses Prinzip für drei Spuren veranschaulicht, wobei sich eihe gegenseitige Verschiebung der Spuren um
Al = L/3 ergibt.
Das Magnetisierungsmuster der Magnetspuren
Sp1, Sp2 und Sp- besitzt einen sinusförmigen Verlauf, wie
er in Figur 2a über den relativen Wegeinheiten X/L aufgetragen
ist. In gleicher Weise veranschaulicht Figur 2b den Verlauf der vertikalen magnetischen Feldstärke H über
den relativen Wegeinheiten Xa. , wobei in beiden Figuren ausgehend von der
Mitte der Magnetspur nur der Verlauf für die eine Hälfte der Magnetspur dargestellt ist. Man erkennt, daß die
vertikale Magnetfeldstärke H nur im zentralen Bereich der Magnetspur einen relativ regelmäßigen Verlauf aufweist,
während gegen das Ende der Magnetspur der Verlauf der Feldstärke in bezug auf Amplitude und Periodizität stark
verzerrt wird. Dieser Bereich muß daher bei einem genauen Positionssensor als Meßbereich ausgeschlossen werden. Die
Ursachen für diesen unregelmäßigen Verlauf der vertikalen Magnetfeldstärke H ergibt sich aus Figur 2c, wo der Verlauf
der vertikalen Magnetfeldstärke H , hervorgerufen
durch die gestrichelt dargestellte sinusförmige Magnetisierung eines Einzelelementes, durch eine ausgezogene
Kurve veranschaulicht ist. Strenggenommen ergibt sich aufgrund dieses Verlaufs nur in der Mitte der Magnetspur ein
regelmäßiger sinusförmiger Verlauf der Feldstärke, während an den Enden der Magnetspuren sich der Verlauf der Feldstärke
immer mehr demjenigen Verlauf eines Einzelelementes angleicht.
Die gemäß den Figuren 1 und 3 auf das Siliziumsubstrat Si aufgedampften Permalloy-Widerstände R1, R_ und R3 erfahren
durch die Einwirkung des Magnetfeldes H eine Änderung ihres Magnetisierungsvektors M,wobei dieser Magnetisierungsvektor aus
seiner Vorzugsrichtung heraus, die mit der Stromrichtung zusammenfallen möge, um einen Winkel 0 gedreht wird. Wie aus der wissenschaftlichen
Literatur bekannt, ist hiermit eine Widerstandsänderung verbunden, die folgender Gleichung genügt:
R(H) = R(H = 0) - ^R · cos2 0 (H)
max
Herstellern in der Größenordnung von 0,02 angegeben wird. Diese Widerstandsänderung wird ausgenutzt, um die Magnetfeldverteilung
zu erfassen. Vielfach kann es zweckmäßig sein, durch ein zusätzliches Magnetfeld den Arbeitspunkt
des Permalloy-Widerstandes in einen bestimmten Punkt seiner Widerstandskennlinie zu legen. Dieses Zusatzfeld kann zu
einem auf dem Sensorchip integriert erzeugt werden, indem zunächst eine Isolierschicht und dann eine geeignet
dimensionierte Permanentmagnetschicht über dem Permalloy-Widerstand aufgedampft werden; oder zum anderen kann das
Zusatzfeld auf dem Chip integriert erzeugt werden, indem über dem Permalloy-Widerstand und parallel zu ihm ein
planarer Leiter aufgebracht wird, der von dem Permalloy nur wenige Hundert Angström durch eine Isolierschicht getrennt
ist. Fließt durch diesen Leiter ein Strom, so wird am Ort des Permalloy-Widerstandes ein Magnetfeld erzeugt.
Durch Variation der Stromstärke kann in diesem Fall der Arbeitspunkt kontinuierlich über der Kennlinie eingestellt
werden, was in manchen Anwendungsfällen von Vorteil sein kann.
Aus der Literatur ist noch eine weitere Möglichkeit, nämlich die Barber-Pol-Konfiguration bekannt.
Von entscheidendem Einfluß auf die Genauigkeit und die technische Realisierbarkeit des vorliegenden Positionssensors sind neben dem bereits abgehandelten Abstand des
Sensorkopfes von den Magnetspuren, die von der endlichen Länge der aufmagnetisierten Spur naturgemäß bedingten
Abweichungen von einem regelmäßigen Feldverlauf, was anhand von Figur 2b bereits erörtert wurde. Bei vorgegebener
Genauigkeit lassen sich diese Abweichungen im idealen regelmäßigen Feldverlauf der Magnetfeldstärke auf
ein Minimum beschränken, indem die aufmagnetisierten Spuren länger als geometrisch notwendig gemacht werden,
wobei der Sensorkopf nur den zentralen, den Anforderungen
_ /η«. ο ο Zd ο υ ο
genügenden Bereich abtastet. Die notwendige Anzahl der magnetisierten Elemente der Länge L einer jeden Spur und
damit die Gesamtlänge kann mit den Gleichungen der Magnetostatik berechnet werden,
5
5
Gemäß Figur 3 ist neben den Permalloy-Widerständen R., R^
und R., für die Abtastung der Magnetspuren noch ein weiterer
Permalloy-Widerstand RQ in einem solchen Abstand von den
Magnetspuren angeordnet, daß er von diesen praktisch nicht beeinflußt wird. Der Permalloy-Widerstand RQ dient der
Kompensation von schwachen homogenen Störmagnetfeldern sowie der Temperaturdrift der Permalloy-Widerstände R1, R„
und R-., was später noch anhand der Figur 5 näher erläutert
wird.
Gemäß Figur 4 ist eine Auswerteelektronik dargestellt, die an den Sensorkopf gemäß Figur 3 angeschlossen wird oder
auch zum größten Teil mit auf dem Siliziumsubstrat integriert ist. Allen Permalloy-Widerständen RQ - R3 sind
jeweils Stromquellen I- - I3 zugeordnet, die eingeprägte
Ströme jeweils über die zugeordneten magnetfeldabhängigen Widerstände schicken. Hierdurch entstehen Spannungsabfälle
U0 - U3, wobei die Spannungen U1 - U3 jeweils dem positiven
Eingang eines zugeordneten Operationsverstärkers DA1 - DA3
zugeführt werden. Die Spannung U_ wird über einen Spannungsfolger VF jeweils den negativen Eingängen der Operationsverstärker
DA1 - DA3 zugeführt. Auf diese Weise wird sowohl
eine Temperaturdrift als auch der Einfluß eines magnetischen Störfeldes kompensiert. Die Ausgangssignale der Operationsverstärker
DA1 - DA3 werden in Komparatoren C1 - C3 jeweils
mit einer Referenzspannung U f verglichen, und die Ausgangssignale der Komparatoren C1 - C3 werden über eine
gemeinsame Schnittstelle I einem Mikroprozessor μρ zugeführt, der in üblicher Weise an einen Taktgenerator CG
und an einen Speicher M angeschlossen ist und seine errechneten Ergebnisse über eine Anzeige D ausgibt.
Am Ausgang der Komparatoren C1-C- und somit am Eingang
der Schnittstelle I liegt eine Binärkombination von normierten Spannungswerten an. Eine Änderung dieser
Binärkombination erzeugt einen Interrupt im Mikroprozessor μρ, wodurch eine Programmsequenz ausgelöst wird. Daraufhin
werden die neuen Werte eingelesen, und es wird geprüft, ob eine zulässige Binärkombination vorliegt. Ist dies der
Fall, so wird die Richtung erkannt und es wird ein Zähler entsprechend erhöht oder erniedrigt, je nach der erkannten
Richtung. Entsprechend wird die Position angezeigt. Es ist auch möglich, einen internen Zeitzähler abzufragen und die
Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung zu errechnen und anzuzeigen.
Ferner sind die verwendete Auswerteelektronik und das μΡ-Programm
in der Lage, auch dann eine zuverlässige Aussage über die vorliegende Position zu ermitteln, wenn η - 1
aufeinanderfolgende fehlerbehaftete Magnetfeldkombinationen vorliegen und nur die n-te Messung eine richtige Kombination
von η Magnetfeldamplituden ergibt. Aus der letzten gültigen und der η-ten Messung ergeben sich sodann die
Bewegungsrichtung und die momentan vorliegende Position.
Gemäß Figur 5 ist der Eingangsteil der Auswerteschaltung
gemäß Figur 4 noch einmal in näheren Einzelheiten dargestellt. Die dargestellte Schaltung verwendet j-Permalloy-Meßwiderstände
R., R3, ... R. sowie einen Permalloy-Kompensationswiderstand
RQ. Bei einer Brückenschaltung müßten mindestens etwa doppelt soviele Permalloy-Widerstände
verwendet werden. Der Vorteil einer verminderten Anzahl von Permalloy-Widerständen wird durch die
Anordnung von Stromquellen I_ - I. erkauft, die jedem
Permalloy-Widerstand zuzuordnen sind. Bei diesen Stromquellen handelt es sich jedoch um elektronische Standardelemente,
die auf einem Silizium-Chip sehr viel weniger Platz beanspruchen als hochohmige Permalloy-Widerstände.
-Absetzt man ideale Operationsverstärker DA1 - DA. voraus,
so stellt sich die Ausgangsspannung Vj dieses Operationsverstärkers
folgendermaßen dar:
R" *U üo
1J
R3j
10
10
Ir. (1 + cc· At) - 6r(i +€ ·Δτ)<8ΐη2θ>|·ΐ.(ΐ +γΔτ)
R0(I +öC-Δτ) io(i
In dieser Gleichung bedeuten:
OC ι £, ι Y s die Temperaturkoeffizienten der Permalloy-Wider
stände R, der Widerstandsänderung <f R und der Stromquellen
Δτ : die Temperaturdifferenz bezogen auf eine
Bezugstemperatur. 20
Die vorstehende Gleichung läßt sich folgendermaßen neu anschreiben:
V. = - (1 +YAT) (1 +£ΔΤ) ^U (^RI.
<sin2e> R3j
E3j
- (1 +νΔτ) (1 +6Δτ) <iR.ι .<sin2e>
J D
Der letzte Ausdruck in vorstehender Gleichung ist vernachlässigbar
klein im Vergleich zu den beiden anderen Ausdrücken, da er nicht mit dem Verstärkungsfaktor R..
dividiert durch R3. multipliziert wird.
Wenn zusätzlich die Widerstände Rq , R- oder die Ströme IQ, I. so
gewählt werden, daß
R4j
' ist, so liefert auch der zweite Ausdruck keinen Beitrag
zu der Ausgangspannung V..
Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich das Ausgangssignal wie folgt: ·
Vj^ (1 +Xa1T) (1 +ΕΔΤ) _Ü O Riesin2 θ>
Aus der vorstehenden Gleichung erkennt man, daß die magnetoresistive
Empfindlichkeit nicht von O R/_ sondern alleine
r
von ö R abhängig ist. Somit kann die Filmdicke auf dem
von ö R abhängig ist. Somit kann die Filmdicke auf dem
Siliziumsubstrat herabgemindert werden, ohne daß hiervon
die magnetoresistive Empfindlichkeit berührt wird. Die
Filmdicke kann daher so dünn gewählt werden, wie dies technisch machbar ist.
Die Temperaturdrift der Ausgangsspannung V. kann durch
eine geeignete Auswahl des Temperaturkoeffizienten der Stromquellen auf ein Minimum reduziert werden. Wählt
xnan den Temperaturkoeffizienten V" der Stromquellen I so,
daß er den Temperaturkoeffizienten E der Widerstandsänderung or kompensiert, so wird das Ausgangssignal V.
unabhängig von jedem Temperatureinfluß.
Claims (11)
- Patentansprüche:Vorrichtung zur Erfassung der Position eines beweglichen Teiles mit η Magnetspuren aus Einzelelementen der Länge L, die um den Betrag AL = L/ in bezug aufeinander versetzt' ηsind, und mit einem über den Magnetspuren angeordneten, magnetfeldabhängige Widerstände aufweisenden Sensor, wobei der Abstand d der magnetfeldabhängigen Widerstände von den Magnetspuren die Länge L nicht wesentlich überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl n>1 der Magnetspuren (Sp1, Sp2, Sp3) durch das Auflösungsvermögen des Positionssensors (Sp1, Sp2, Sp3; R1, R3, R3) und den geforderten Abstand d^L des Sensors von dem beweglichen Teil (T) vorgegeben ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der Sensor (S) nur den zentralen Teil bezüglich der Gesamtlänge der magnetisieren Spuren (Sp1, Sp2, Sp3) abtastet.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf ein Siliziumsubstrat (S) aufgedampfte und jeder Spur (Sp1, Sp2, Sp3) zugeordnete Permalloy-Widerstände (R , R3, R3) als magnetfeldabhängige Widerstände.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Permalloy-Widerstände (R1, R3, R3) durch auf dem Sensor (S) integrierte magnetische Zusatzfelderzeuger auf einen vorgebbaren Arbeitspunkt ihrer Kennlinie eingestellt sind.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen in vergrößertem Abstand von den Magnetspuren (Sp1, Sp2, Sp3) angeordneten weiteren Permalloy-Wider stand (Rq) zur Kompensation von äußeren Magnetfeldern und Temperatureinflüssen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der die Magnetspuren(Sp , Spp, Sp_) abtastenden Permalloy-Widerstände (R1, R_, R~) jeweils Operationsverstärkern (DA1, OA0, DA7) zugeführt werden, und daß dem zweiten Eingang eines jeden Differenzverstärkers das Signal des weiteren Permalloy-Widerstandes (RQ) zugeführt wird.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Permalloy-Meßwiderstände (R1, R2, R3) und der Permalloy-Kompensationswiderstand (RQ) jeweils von Stromquellen (I1, I2, I3, IQ) gespeist werden, und daß die Kompensationsspannung so vorgegeben wird, daß nachfolgende GleichungR
R0 · I0 = (1 + _Ji) R.I. erfüllt ist,R4j Jwobei R3. und R.. die die Verstärkung des zugeordneten Operationsverstärkers (DA.) vorgebenden Widerstände im Eingangs- und Rückführungszweig sind. - 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturkoeffizient der Stromquelle an den Temperaturkoeffizienten der Widerstandsänderung des zugeordneten Meßwiderstandes angepaßt ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Auswertung der Magnetfeldkomponenten senkrecht zu den Magnetspuren (Sp1, Sp2, Sp3) mittels der Permalloy-Widerstände (R1, R2, R3)-
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Auswertung der Magnetfeldkomponenten parallel zu den Magnetspuren (Sp1, Sp2, sPo) mittels der Permalloy-Widerstände (R1, R2, R3).
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (S) in einem magnetisch abschirmenden Gehäuse angeordnet ist.
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ID=6203935
Family Applications (1)
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HONEYWELL REGELSYSTEME GMBH, 6050 OFFENBACH, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |