DE4303403A1 - Linear displacement position detector - has encapsulated magnetoresistive sensor element in electromagnetically screened chamber with bar magnet activation - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linear-Positionsverschiebungsdetektor, und insbesondere einen Linear-Positionsverschiebungsdetektor zur Ermittlung einer Linearverschiebung eines Permanentmagneten als Änderung der Magnetflußrichtung auf der Meßoberfläche einer magnetischen Sensoreinheit.

Fig. 21 ist eine geschnittene Seitenansicht eines (konventionellen Linear-Positionsverschiebungsdetektors, der in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2-36 098 beschrieben ist, und Fig. 22 ist eine geschnittene Aufsicht des in Fig. 21 gezeigten konventionellen Verschiebungsdetektors.

In diesen Figuren weist der Linear-Verschiebungsdetektor ein Gehäuse 1 auf, welches mit Endplatten 2 versehen ist, die Wellenbohrungen 2a aufweisen, in welche eine längliche Wellenstange 3 gleitbeweglich eingeführt ist, wobei eine Deckelplatte 4 in eine obere Öffnung des Gehäuses 1 eingepaßt ist. Im Betrieb ist die Wellenstange 3 mit einer (nicht gezeigten) Vorrichtung verbunden, deren körperliche Menge ermittelt werden soll. Auf einer Innenoberfläche der Deckelplatte 4 des Gehäuses 1 ist ein Magnetsensor 7 vorgesehen, der über eine elektrisch isolierende Platte 5 ein Paar von Magnetwiderstandselementen 6a und 6b aufweist. Weiterhin haltert das Gehäuse 1 ein Paar paralleler Führungsstangen 8 an Schenkelabschnitten 4a der Deckplatte 4.

Auf den Führungsstangen 8 ist gleitbeweglich ein Gleitstück 9 angeordnet, welches einen Permanentmagneten 10 aufweist, der mit einer länglichen und abgeschrägten Magnetpolstirnfläche versehen ist. Das Gleitstück ist mit einem Beschlag 11 verbunden, der an der Wellenstange 3 über eine im wesentlichen U-förmige Kupplung 12 befestigt ist, so daß das mit dem Permanentmagneten 10 versehene Gleitstück 9 linear entlang den Führungsstangen 8 bewegt wird, wenn die Wellenstange 3 in der Axialrichtung bewegt wird. Eine Kompressionsfeder 13 ist zwischen der Endplatte 2 des Gehäuses 1 und dem Beschlag 11 vorgesehen, um das Gleitstück elastisch in seiner Ausgangslage zu halten, wenn auf die Wellenstange 3 keine externe Kraft ausgeübt wird.

Fig. 23 erläutert die Lagebeziehung zwischen den magnetoresistiven Elementen 6a und 6b der Magnetsensoreinheit 7 und dem Permanentmagneten 10 auf dem Gleitstück 9. Der Permanentmagnet 10 weist eine Magnetpolstirnfläche auf, die auf der oberen Oberfläche des Gleitstücks 9 freiliegt, und die magnetoresistiven Elemente 6a und 6b sind mit ihren Magnetmeßoberflächen in der Bodenoberfläche der Sensoreinheit 7 freigelegt, so daß die Polstirnfläche des Permanentmagneten 10 und die Magnetmeßoberflächen der magnetoresistiven Elemente 6a und 6b einander gegenüberliegend angeordnet sind, und der Permanentmagnet 10 in Bezug auf die magnetoresistiven Elemente 6a und 6b relativ beweglich angeordnet ist, unter Beibehaltung der voranstehend erwähnten, einander gegenüberliegenden Beziehung. Darüber hinaus ist der Permanentmagnet 10 in Bezug auf die Bewegungsrichtung geneigt, und die magnetoresistiven Elemente 6a und 6b sind entsprechend geneigt angeordnet.

Wenn in Fig. 24a der Permanentmagnet 10 in der Richtung eines Pfeils A aus der dargestellten Position bewegt wird, in welcher die gesamte Magnetmeßoberfläche des ersten magnetoresistiven Elements 6a der Polstirnfläche des Permanentmagneten 10 gegenüberliegt oder diese überlappt, nimmt der Bereich oder Abschnitt der Magnetmeßoberfläche des ersten magnetoresistiven Elements 6a, der sich gegenüberliegend dem Permanentmagneten 10 befindet, allmählich ab, und stattdessen nimmt der Bereich oder Abschnitt der Magnetmeßoberfläche des zweiten magnetoresistiven Elements 6b zu, welches dem Permanentmagneten 10 gegenüberliegend angeordnet ist.

Wenn in Fig. 24b der Permanentmagnet 10 in der Richtung eines Pfeils B aus der dargestellten Lage bewegt wird, in welcher die gesamte Magnetmeßoberfläche des zweiten magnetoresistiven Elements 6b der Polstirnfläche des Permanentmagneten 10 gegenüberliegt oder diese überlappt, nimmt allmählich der Bereich oder der Abschnitt der Magnetmeßoberfläche des zweiten magnetoresistiven Elements 6b ab, welches dem Permanentmagneten 10 gegenüberliegt, und stattdessen nimmt allmählich der Bereich oder Abschnitt der Magnetmeßoberfläche des ersten magnetoresistiven Elements 6a zu, welches dem Permanentmagneten 10 gegenüberliegt.

Wenn daher der Permanentmagnet 10 eine Linearverschiebung zwischen den in Fig. 24a und 24b gezeigten Positionen durchführt, ändern sich die gegenüberliegenden Bereiche der Magnetmeßoberflächen des ersten und zweiten magnetoresistiven Elements 6a und 6b, welche dem Permanentmagneten 10 gegenüber liegen. Diese Änderung des gegenüberliegenden Bereiches veranlaßt eine Änderung des Magnetflusses, der senkrecht durch die Meßoberfläche gelangt, wodurch eine Änderung des Widerstandswerts des ersten und des zweiten magnetoresistiven Elements 6a und 6b hervorgerufen wird. Durch Ermittlung des Widerstandswertes der magnetoresistiven Elemente 6a und 6b kann daher die Verschiebung des Permanentmagneten 10 ermittelt werden. Bei der in den Fig. 24a und 24b gezeigten Anordnung, in welcher der Permanentmagnet 10 und die magnetoresistiven Elemente 6a und 6b um einen Winkel R in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Magneten 10 geneigt sind, und die magnetoresistiven Elemente 6a und 6b eine Breitenabmessung L aufweisen, kann daher eine lineare Ausgangscharakteristik in der Hinsicht erhalten werden, als sich der Permanentmagnet 10 innerhalb eines Bereiches oder einer Entfernung L/sinR bewegt, welche als ein linearer Meßbereich bezeichnet werden kann.

Bei dem voranstehend beschriebenen, konventionellen, linearen Positionsverschiebungsdetektor ist der lineare Meßbereich, nämlich die Bewegungsentfernung des Permanentmagneten 10, über welche die lineare Ausgangscharakteristik erhalten wird, verhältnismäßig groß. Allerdings ist dieser Meßbereich manchmal nicht ausreichend, je nach Einsatzzweck, und es ist erwünscht, einen Linear-Positionsverschiebungsdetektor zu entwickeln, der einen größeren linearen Meßbereich aufweist.

Daher besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Linear-Positionsverschiebungsdetektors, der über einen breiten linearen Meßbereich eine lineare Ausgangscharakteristik aufweist.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Linear-Positionsverschiebungsdetektors, der ein stabiles lineares Ausgangssignal dadurch aufweist, daß auf geeignete Weise die Form des Permanentmagneten und die Entfernung zwischen dem Permanentmagneten und dem magnetoresistiven Element festgelegt wird.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Linear-Positionsverschiebungsdetektors, bei welchem ein stationärer Bereich zur Aufnahme einer Schaltungsplatine sowie ein beweglicher Bereich zur Aufnahme einer Welle und des Permanentmagneten vollständig isoliert sind, so daß zwischen diesen Teilen eine hermetische Abdichtung erzielt wird.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Linear-Positionsverschiebungsdetektors, bei welchem der Permanentmagnet nicht einem ungewünschten Einfluß des umgebenden magnetischen Materials ausgesetzt ist.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Linear-Positionsverschiebungsdetektors, bei welchem die Schaltungsanpassung, die für den momentanen Einsatzzweck geeignet ist, einfach ausgeführt werden kann, und bei welchem der Wirkungsgrad bezüglich des Zusammenbaus verbessert werden kann.

Angesichts der voranstehenden Aufgaben weist der Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Magnetsensoreinheit auf, die mit einer Magnetmeßoberfläche versehen ist, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, welches ein vorbestimmtes Muster aufweist, und durch einen länglichen Permanentmagneten, der eine Längsachse aufweist und eine Magnetpolstirnfläche an jedem Ende der Längsachse. Der Permanentmagnet ist entlang der Längsachse beweglich und gegenüberliegend der Magnetsensoreinheit angeordnet, wobei sich die Längsachse in einer Ebene der Magnetmeßoberfläche befindet. Eine Lageverschiebung des Permanentmagneten entlang der Längsachse wird als eine Änderung der Richtung eines Magnetflusses ermittelt, welcher die Magnetmeßoberfläche parallel zu dieser kreuzt.

Der Permanentmagnet kann so angeordnet sein, daß die Magnetsensoreinheit innerhalb eines Bereiches angeordnet ist, in welcher die Richtung einer Äquipotentiallinie des Magnetfeldes des Permanentmagneten mit der Richtung eines Magnetfeldvektors zusammenfällt. Der Permanentmagnet kann ein Magnetpolstück aufweisen, welches auf seinen Magnetpolstirnflächen angebracht ist. Das ferromagnetische, magnetoresistive Element kann ein derartiges Muster aufweisen, daß ein Paar kammförmiger Musterelemente so angeordnet ist, daß die Elemente um einen Winkel gedreht sind und Seite an Seite liegen.

Die Form und Entfernung zum magnetoresistiven Element des Permanentmagneten kann so ausgebildet sein, daß ständig ein gesättigtes Magnetfeld auf daß ferromagnetische, magnetoresistive Element einwirkt. Alternativ hierzu können die Form und die Entfernung bis zum magnetoresistiven Element des Permanentmagneten so ausgebildet sein, daß eine Winkeländerung des Magnetflusses, welcher parallel die Magnetmeßoberfläche des ferromagnetischen, magnetoresistiven Elements kreuzt, in Bezug auf eine Längspositionsverschiebung des Permanentmagneten 6 ± 3°/mm beträgt.

Ein Gehäuseteil kann vorgesehen sein, um vollständig einen ersten Bereich zu isolieren, in welchem eine Schaltungsplatine einschließlich des ferromagnetischen magnetoresistiven Elements angeordnet ist, und zwar gegenüber einem zweiten Bereich, in welchem eine bewegliche Welle, auf welcher der bewegliche Permanentmagnet angeordnet ist, betätigt wird.

Weiterhin kann ein Montageteil vorgesehen sein, um den Linear-Positionsverschiebungsdetektor an einem ferromagnetischen Teil einer Vorrichtung anzubringen, deren körperliches Ausmaß von dem Detektor festgestellt werden soll. Das ferromagnetische Teil, an welchem der Detektor angebracht ist, kann mit einer Öffnung versehen sein, die eine Zentralachse aufweist, wobei das Montageteil den länglichen Permanentmagneten entlang der Zentralachse der Öffnung des ferromagnetischen Teils anordnet. Weiterhin kann eine magnetische Abschirmung vorgesehen sein, welche den länglichen Permanentmagneten so umgibt, daß sich eine im wesentlichen symmetrische, beabstandete Anordnung ergibt.

Alternativ kann der Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse aufweisen, welches mit einer Öffnung sowie einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Schaltungsplatine versehen ist. Eine Magnetsensoreinheit ist auf der Schaltungsplatine angebracht und weist eine Magnetmeßoberfläche auf, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, welches ein vorbestimmtes Muster aufweist. Weiterhin weist der Detektor einen länglichen Permanentmagneten auf, der in Längsrichtung beweglich und innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, sowie eine Verbinderanordnung, die an die Schaltungsplatine angeschlossen ist und die Öffnung des Gehäuses verschließt.

Die Verbinderanordnung kann einen Führungsabschnitt aufweisen, um eine geführte Bewegung des länglichen Permanentmagneten zuzulassen, und die Verbinderanordnung kann einstückig mit dieser einen Abschirmkasten für elektromagnetische Wellen aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Linear-Positionsverschiebungs­ detektors gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine Persepktivansicht, in Explosionsdarstellung, des in Fig. 1 dargestellten Detektors;

Fig. 5 eine Aufsicht zur Erläuterung eines Beispiels eines magnetoresistiven Elementenmusters der in Fig. 1 dargestellten Magnetdetektoreinheit;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Linearverschiebung des Permanentmagneten und der Ausgangsspannung des in Fig. 1 dargestellten Detektors;

Fig. 7 ein Diagramm mit einer Erläuterung der Äquipotentialverteilung des Magnetfeldes eines Linear-Positionsverschiebungs­ detektors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung des Magnetfeldvektors in Fig. 7;

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Äquipotentialverteilung des Magnetfeldes in dem Linear-Positionsverschiebungs­ detektor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Aufsicht auf ein Beispiel des magnetoresistiven Musters der Magnetsensoreinheit des Linear- Positionsverschiebungsdetektors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 einen Graphen, welcher die Charakteristik des angelegten Magnetfeldes des magnetoresistiven Elements des Linear-Positionsverschiebungsdetektors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 einen Graphen, welcher die Magnetflußdichte in Bezug auf die Hubposition in Fig. 11 erläutert;

Fig. 13 einen Graphen, welcher die Magnetflußdichte in Bezug auf das Verhältnis des Magnetdurchmessers zur Magnetlänge (D/1) in Fig. 11 erläutert;

Fig. 14 einen Graphen, welcher die Änderung der Magnetflußdichte in Bezug auf das Verhältnis des Magnetdurchmessers der Magnetlänge (D/1) in dem Linear- Positionsverschiebungsdetektor gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig. 15 eine Schnittansicht der Linearpositionsverschiebung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine Schnittansicht der Linearpositionsverschiebung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII von Fig. 16;

Fig. 18 eine Ansicht zur Erläuterung des Grundprinzips der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 eine Ansicht, welche die Schwankung der Ausgangsspannung in Fig. 18 erläutert;

Fig. 20 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Linear- Positionsverschiebungsdetektors gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 eine seitliche Schnittansicht eines konventionellen, linearen Positionsverschiebungsdetektor;

Fig. 22 eine geschnittene Aufsicht auf den in Fig. 21 gezeigten linearen Positionsverschiebungsdetektor;

Fig. 23 eine Aufsicht zur Erläuterung der Anordnung des Permanentmagneten in dem in Fig. 21 gezeigten Detektor; und

Fig. 24a und 24b Aufsichten zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 21 gezeigten linearen Positionsverschiebungsdetektors.

Die Fig. 1 bis 5 stellen einen Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung dar, welcher ein Formgehäuse 20 aufweist, das beispielsweise aus Polybuthylenterephthalatharz hergestellt ist, und ein abgeschlossenes Ende mit einer Bohrung 20a sowie ein offenes Ende 20b aufweist. Ein Gleitstück 21, auf welchem ein länglicher Permanentmagnet 22 gehaltert ist, ist gleitbeweglich innerhalb des Formgehäuses 20 angeordnet, und ein Ende des Gleitstücks 21 bildet eine Welle 21a, die sich gleitbeweglich durch die Bohrung 20a in dem geschlossenen Ende des Gehäuses 20 erstreckt. Die Magnetpolstirnflächen des Permanentmagneten 22 sind an den entgegengesetzten Enden angeordnet, und der Permanentmagnet ist durch eine Feder so vorgespannt, daß er in seine Ruhelage zurückkehrt, und zwar durch eine Druckfeder 29, die zwischen dem Gleitstück 21 und dem Gehäuse 20 angeordnet ist.

Innerhalb des Formgehäuses 20 angeordnet ist eine Verbinderanordnung 25, welche das offene Ende 20b des Gehäuses abschließt sowie einen Hauptkörper 25b einer Formkunststoffanordnung aufweist, der beispielsweise aus Polybuthylenterephthalat hergestellt ist, und weiterhin ist ein abgedichteter Kasten 26 vorgesehen, der eine Deckelplatte 26a aufweist, aus Kupfer besteht, und durch Einspritzformung innerhalb des Hauptkörpers 25b angeordnet ist, um elektromagnetische Wellen abzuschirmen, und weiterhin ist eine Magnetsensoreinheit 23 vorgesehen, die auf einer keramischen Schaltungsplatine 24 angeordnet ist. Der Hauptkörper 25b der Anordnung weist in einstückiger Ausbildung einen Führungsabschnitt 25a auf, um das Gleitstück 21 gleitbeweglich entlang dem Führungsabschnitt innerhalb des Gehäuses 20 zu bewegen, sowie einen Verbinder 25c, der mit Klemmen 28 sowie einem Durchdringungskondensator 27 versehen ist, um elektrisch die Magnetsensoreinheit 23 innerhalb des Abschirmkastens 26 mit einer nicht dargestellten externen Schaltung zu verbinden. Die Magnetsensoreinheit 23 weist ein magnetoresistives Element 23a auf, welches auf einem Glassubstrat in Form eines kammförmigen Musters oder Serpentinenmusters angeordnet ist, und zwar in einer rechtwinkeligen Kombinationsanordnung, daß eine Magnetmeßoberfläche 23b ausgebildet wird. Das magnetoresistive Element 23a besteht aus einem geeigneten ferromagnetischen magnetoresistiven Material wie beispielsweise NiFe. Die Magnetsensoreinheit 23 ist innerhalb eines rechteckigen, elektrisch isolierenden Formkunstharzes eingekapselt, und ist so auf der Schaltungsplatine 24 angebracht, daß ihre Magnetflußmeßoberfläche 23b senkrecht in Bezug auf die Schaltungsplatine 24 angeordnet ist.

Während des Zusammenbaus des in dein Fig. 1 bis 4 gezeigten Linear-Positionsverschiebungsdetektors wird eine keramische Schaltungsplatine 24, auf welcher die Magnetsensoreinheit 23 angebracht ist, innerhalb des Abschirmkastens 26 angebracht, der durch Spritzgußformung in dem Hauptkörper 25b der Anordnung angeordnet ist, wobei die Deckelplatte 26a von dem Abschirmkasten 26 entfernt ist. Wenn dann der Abschirmkasten 26 durch die Deckelplatte 26a verschlossen wird, und das Gleitstück 21 und die Druckfeder 29 angebracht wurden, wird der Abschirmkasten 26 und der Führungsabschnitt 25a der Verbinderanordnung 25 in das offene Ende 20b des Formgehäuses 20 eingeführt und dort befestigt. Nach dem Zusammenbau kann sich das Gleitstück 21, auf welchem der längliche Permanentmagnet 22 angebracht ist, zur Ausbildung einer geführten Linearbewegung entlang der Welle 21a und dem Führungsabschnitt 25a bewegen, und der Permanentmagnet 22 befindet sich gegenüberliegend der Magnetsensoreinheit 23, wobei seine Längsachse in einer Ebene der Magnetflußmeßoberfläche 23b angeordnet ist. Daher gelangt das von dem Permanentmagneten 22 erzeugte Magnetfeld parallel über die Magnetflußmeßoberfläche 23b der magnetischen Sensoreinheit 23.

Im Betrieb wird die Welle 21a des Gleitstücks 21 mit dem (nicht gezeigten) Objekt verbunden, dessen Bewegung von dem Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt werden soll. Wenn das Meßobjekt bewegt wird, wird das Gleitstück 21 gegen die Federkraft der Druckfeder 29 und entlang dem Führungsabschnitt 25a der Verbinderanordnung bewegt, was dazu führt, daß sich der auf dem Gleitstück 21 angebrachte Permanentmagnet 22 in der Richtung seiner Längsachse bewegt.

Bei einer Bewegung des Permanentmagneten 22 ändert sich die Richtung des Magnetflusses, der parallel über die Magnetmeßoberfläche 23b der Magnetsensoreinheit 23 geht, wodurch hervorgerufen wird, daß das magnetoresistive Element 23a die Widerstandswerte der rechtwinkelig angeordneten, kammförmigen magnetoresistiven Muster ändert, wodurch eine Ausgangsspannung zur Verfügung gestellt wird, welche der Linearverschiebung des Permanentmagneten entspricht.

Die Ausgangsspannung von der Magnetsensoreinheit 23 wird verstärkt und über eine Klemme 28 an nicht dargestellte externe Geräte abgegeben, in welchen die Positionsverschiebung des zu messenden Objekts gemessen werden kann.

Diese Ausgangsspannung von der Magnetsensoreinheit 23 ist als Signalform A in Fig. 6 gezeigt, und weist eine lineare Ausgangscharakteristik in einem Bereich auf, der breiter ist als eine Ausgangssignalform C, welche eine Sinuswelle darstellt.

Da die auf der keramischen Schaltungsplatine 24 angebrachte Magnetsensoreinheit 23 von dem Abschirmkasten 26 einschließlich des Abschirmdeckels 26a umgeben ist, wird eine äußere elektromagnetische Welle abgeschirmt, so daß ein fehlerhafter Betrieb des auf der keramischen Schaltungsplatine 24 angebrachten Schaltungselements verhindert werden kann.

Bei dem voranstehend beschriebenen Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung ist der längliche Permanentmagnet 22 gegenüber liegend der Magnetsensoreinheit 23 so angeordnet, daß seine Längsachse in der Ebene der Magnetmeßoberfläche 23b der Magnetsensoreinheit 23 liegt, die durch das magnetoresistive Element 23a gebildet wird, welches aus NiFe besteht, also einem ferromagnetischen magnetoresistiven Material, so daß der Bereich breiter ist, in welchem die Linearbewegung des Permanentmagneten 22 eine lineare Ausgangsspannung von der Magnetsensoreinheit 23 erzeugt.

Fig. 7 erläutert eine zweite Ausführungsform des Linear-Positionsverschiebungsdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung, und aus dieser Figur wird deutlich, daß die Verteilung des magnetischen Potentials des Magnetfeldes, welches von dem länglichen Permanentmagneten 22 erzeugt wird, eine Verzerrung 30 in der Nähe des Zentrumsabschnitts des länglichen Permanentmagneten 22 aufweist. Andererseits kann der Magnetfeldvektor des Permanentmagneten 22 von dem N-Pol zu dem S-Pol angegeben werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Magnetsensoreinheit 23 in einer bestimmten Position angeordnet.

Da bei dieser Ausführungsform die Magnetsensoreinheit 23 in dem Bereich angeordnet ist, in welchem die Äquipotentiallinie des Magnetfeldes des Permanentmagneten 22 mit der Richtung des Magnetfeldvektors zusammenfällt, der außerhalb des verzerrten Bereichs 30 der Magnetfeld-Potentialverteilung liegt, kann der unerwünschte Einfluß der Verzerrung 30 der Magnetfeld-Potentialverteilung auf die Widerstandswertänderung des magnetoresistiven Elements 23a entsprechend der Linearverschiebung des Permanentmagneten 22 unterdrückt werden, so daß die Meßempfindlichkeit der Magnetsensoreinheit 23 vergrößert wird, und der lineare Verschiebungsbereich des länglichen Permanentmagneten 22 entlang seiner Längsachse vergrößert werden kann, entlang derer die Ausgangsspannung von der Magnetsensoreinheit 23 linear ist.

Fig. 9 stellt eine Magnetfeld-Äquipotentialverteilung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, bei welcher der längliche Permanentmagnet 22 an jeder Magnetpolstirnfläche 22a mit einem Eisenmagnetstück 31 versehen ist, welches an einem Ende von der Seitenoberfläche des Permanentmagneten 22 vorsteht, wie in Fig. 9 dargestellt. In dieser Ausführungsform wird die Äquipotentialverteilung des von dem Permanentmagneten 22 erzeugten Magnetfeldes so modifiziert, wie dies in der Figur gezeigt ist, infolge des Vorhandenseins der Magnetstücke 31 auf den Polstirnflächen 22a, und ein Verzerrungsbereich 30a wird so verschoben, daß er sich auf dem zentralen Abschnitt des Permanentmagneten 22 befindet. Das Ausmaß der Verschiebung des Bereiches 30a hängt davon ab, wie weit die Magnetstücke 31 von dem Permanentmagneten 22 aus vorstehen.

Bei dieser Ausführungsform kann die Magnetfeld-Äquipotentialverteilung oder die Ausbildung des Magnetfeldes durch die Magnetstücke 31 so gesteuert werden, daß die Magnetsensoreinheit 23 auf geeignete Weise in Bezug auf den Permanentmagneten 22 hin ausgerichtet werden kann, und daher kann die Magnetsensoreinheit 23 einfach dadurch in die richtige Lage gebracht werden, daß auf geeignete Weise der Bereich verschoben wird, in welchem die Äquipotentiallinie des Magnetfeldes des Permanentmagneten 22 mit der Richtung des Magnetfeldvektors zusammenfällt.

Fig. 10 erläutert die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher das ferromagnetische, magnetoresistive Element 23a der Magnetsensoreinheit 23 ein solches Muster aufweist, daß ein Paar kammförmiger Musterelemente 50 angeordnet ist, daß sie sich in einer Anordnung befinden, in welcher sie um einen Winkel gedreht sind und Seite an Seite liegen. Bei dieser Magnetsensoreinheit 23 mit dem in Fig. 10 gezeigten Muster ist die Ausgangsspannung der Einheit 23 linear über einem Bereich, der breiter ist als der bei der ersten Ausführungsform, welche die in Fig. 5 gezeigte Sensoreinheit verwendet. Wenn der zwischen dem Paar der Elemente 23a gebildete Winkel R 90° beträgt, kann ein Ausgangssignal B erhalten werden, welches in Fig. 6 gezeigt ist, und welches über einen breiteren Verschiebungsbereich des Permanentmagneten linear ist.

Fig. 11 zeigt die Widerstandsänderungsrate (ΔR/R) eines magnetoresistiven Elements in Bezug auf ein angelegtes Magnetfeld. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß die Widerstandsänderungsrate sehr empfindlich auf die Änderung des angelegten Magnetfeldes ist, wenn die angelegte Magnetfeldstärke unterhalb von 100 G liegt, und daß die Widerstandsänderungsrate im wesentlichen gesättigt ist, wenn das angelegte Magnetfeld größer ist als 100 G, so daß die Widerstandsänderungsrate nur entsprechend der Änderung der Richtung des angelegten Magnetfelds variiert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, daß bei einem angelegten Magnetfeld von weniger als 100 G sich die Widerstandsänderungsrate entsprechend sowohl der Stärke als auch der Richtung des Magnetfeldes ändert, wodurch die Widerstandsänderungsrate instabil wird, und daß bei einem angelegten Magnetfeld von mehr als 100 G die Widerstandsänderungsrate stabil wird, da sich die Widerstandsänderungsrate im wesentlichen nur abhängig von der Richtungsänderung des Magnetfeldes ändert. Vorzugsweise ist die Magnetflußdichte auf gleich oder mehr als 100 G im Zentrumsabschnitt des Magneten eingestellt, in welcher das an das magnetoresistive Element angelegte Magnetfeld am schwächsten ist, um so das Ausgangssignal des Detektors stabil zu halten.

Da die Magnetflußdichte wesentlich durch die Entfernung zwischen dem magnetoresistiven Element und dem Permanentmagneten beeinflußt wird, wie in Fig. 12 gezeigt, und durch das Verhältnis des Magnetdurchmessers zur Magnetlänge (D/1) entsprechend Fig. 13, ist es erforderlich, die Entfernung zwischen dem magnetoresistiven Element und dem Magneten kurz auszubilden, und weiterhin erforderlich, daß das Verhältnis des Durchmessers zur Länge des Magneten (D/1) oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, wodurch das Ausgangssignal des Linearverschiebungsdetektors stabil gemacht werden kann. Um ein angelegtes Magnetfeld von oberhalb von 100 G bereitzustellen, kann die magnetische Stärke des Permanentmagneten erhöht werden.

Um die Linearität zu verbessern, oder die Schwankungen der analogen Ausgangsspannung von dem Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung zu unterdrücken, werden vorzugsweise das Verhältnis des Magnetdurchmessers zur Magnetlänge (D/1) und die Entfernung zwischen dem magnetoresistiven Element und dem Permanentmagneten so festgelegt, daß die Magnetflußänderung pro Einheitshub des Permanentmagneten 6 ± 3°/mm beträgt. Diese 6 ± 3°/mm bedeuten, daß die Winkeländerung des Magnetflusses 6 ± 3 beträgt, wenn sich der Permanentmagnet um einen Millimieter bewegt.

Fig. 14 erläutert die Beziehung der Magnetflußwinkeländerung in Bezug auf das Verhältnis (D/1) des Magnetdurchmessers zur Magnetlänge. Nimmt die Entfernung zwischen dem magnetoresistiven Element und dem Permanentmagneten zu, so nimmt das Verhältnis (D/1) zu, und wenn diese Entfernung abnimmt, nimmt auch das Verhältnis (D/1) ab. Durch diese Anordnung kann die Linearität der analogen Ausgangsspannung des Linear-Positionsverschiebungsdetektors sichergestellt werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 13 beschriebene Anordnung einerseits und andererseits die soeben beschriebene Anordnung in einer sehr engen Beziehung stehen, so daß das Verhältnis (D/1) des Magnetdurchmessers zur Magnetlänge und die Entfernung zwischen dem magnetoresistiven Element und dem Permanentmagneten so ausgewählt werden sollten, daß die Anforderungen beider Anordnungen erfüllt werden.

Fig. 15 erläutert eine weitere Ausführungsform des Linear-Positionsverschiebungsdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Detektor einen Gehäusekörper 2 umfaßt, der einen stationären Raum 32A für die Schaltungsplatine 24 und einen Betriebsraum 32B für die Bewegung der Welle 21 aufweist, getrennt durch eine Formwand 32a. Der Verbinder 28 ist einstückig mit dem Gehäusekörper 25 ausgebildet und daher mit diesem verbunden. Der stationäre Raum 32A des Gehäusekörpers 32 ist durch einen Deckel 33 dicht verschlossen, und ist mit dem Gehäusekörper 32 verbunden, nachdem die Schaltungsplatine 24 mit dem magnetoresistiven Element 23 innerhalb des Raumes 32A angeordnet wurde. Weiterhin ist an dem Gehäusekörper 32 ein Deckel B (34) befestigt, der den Raum 32B abschließt und ein Durchgangsloch 34a für die Welle 21a aufweist. Der Deckel B ist mit dem Gehäusekörper 32 verbunden, um zu verhindern, daß das Gleitstück 21 herausgleitet.

Da bei dieser Anordnung der stationäre Raum 32A, welcher die Schaltungsplatine 24 enthält, vollständig gegenüber dem Betriebsraum 32B isoliert ist, welcher das Gleitstück 21 aufweist, nämlich durch die Formwand 32a, bleiben Öl und dergleichen, welches in den Raum 32B durch das Drehloch 34a in dem Deckel 34 entlang der Welle 21a gelangt, innerhalb dieses Raumes 32B, und die innerhalb des Betriebsraumes 32B erzeugten Druckschwankungen bleiben innerhalb dieses Raumes 32B, so daß sie nicht die Schaltungsplatine 24 in dem stationären Raum 32A beeinflussen und hierdurch wird auf verläßliche Weise die hermetische Abdichtung des Detektors sichergestellt.

Die Fig. 16 bis 19 erläutern eine weitere Ausführungsform des Linear-Positionsverschiebungsdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 35 einen Montageflansch, der einstückig auf dem Gehäusekörper 32 ausgebildet ist, 36 ist ein rohrförmiger Abschnitt, der einstückig von dem Montageflansch 35 des Gehäusekörpers 32 vorspringt und mit einer Zentralachse 37 versehen ist, entlang derer sich der längliche Permanentmagnet 22 auf dem Gleitstück 21 bewegt. Der Detektor ist auf einer Meßobjektvorrichtung befestigt, welche ein EGR-Ventil 38 darstellt, mit Hilfe eines ringförmigen, ferromagnetischen Montageflansches 38a, der eine Öffnung 38b aufweist. Das EGR-Ventil 38 weist eine Negativdruckkammer 39 auf, an welche der in einem (nicht gezeigten) Motor erzeugte negative Druck (Unterdruck) angeschlossen ist. Der Wellenabschnitt 21a des Gleitstücks 21 ist mit einer Stange 40 verbunden, die sich von der Negativdruckkammer 39 zu einem Ventil 41 erstreckt, um das Ventil 41 entsprechend dem Negativdruck innerhalb der Kammer 39 zu öffnen.

Wenn der Linearverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung an dem EGR-Ventil 38 angebracht ist, über die Montageflansche 35 und 38, wobei der rohrförmige Abschnitt 36 in die Öffnung 38b des Flansches 38a eingesteckt ist, wie in Fig. 16 gezeigt, ist der längliche Permanentmagnet 22 so angeordnet, daß seine Längsachse mit der Zentralachse 37 der Öffnung 38b des Montageflansches 38a zusammenfällt, und daher ist der Permanentmagnet 22 entlang der Zentralachse 37 der Öffnung 38b bewegbar. Daher wird der magnetische Einfluß des ferromagnetischen Montageflansches 38a gegenüber dem von dem Magneten 22 erzeugten Magnetfeld minimalisiert, und daher kann die Schwankung der Ausgangsspannung von dem Detektor minimalisiert werden.

Es ist selbstverständlich möglich, die Entfernung z in der Richtung der Zentralachse 37 zwischen dem Flansch 38a und dem Zentrum des Permanentmagneten 22, sowie den Durchmesser y der Öffnung 38b, oder die Horizontalentfernung zwischen dem Permanentmagneten 22 und der Öffnung 38b groß zu wählen, um wirksam die Ausgangsschwankungen zu unterdrücken. Allerdings ist dies in der Praxis nicht durchführbar, wenn ein Detektor klein ausgebildet werden soll. Fig. 19 erläutert ein Beispiel für eine Ausgangssignalform des in Fig. 18 dargestellten Detektors, wenn z = 0 ist und y konstant ist, woraus man ersieht, daß die Ausgangsschwankung der Ausgangsspannung (a) groß ist, wenn der Permanentmagnet 22 exzentrisch zu der Öffnung 38b angeordnet ist, und daß die Ausgangsschwankung der Ausgangsspannung (b) klein ist, wenn der Permanentmagnet 22 konzentrisch zur Öffnung 38b liegt. Die Ausgangsspannung (c), die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, stellt eine ideale Signalform dar, die erhalten wird, wenn kein Ventil eingesetzt wird.

Der Linear-Positionsverschiebungsdetektor ist besonders dann nützlich, wenn er an dem EGR-Ventil 38 angebracht ist, von welchem die Linearverschiebung der Stange 40, die sich in Reaktion auf den negativen Druck innerhalb der Negativdruckkammer 39 bewegt, über den Wellenabschnitt 21a des Gleitstücks 21 abgenommen wird, und die Änderung der Richtung des angelegten Magnetfeldes relativ zum magnetoresistiven Element 23, wenn der Permanentmagnet 22 linear verschoben wird, erzeugt ein analoges Ausgangssignal, welches den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 38 repräsentiert.

Fig. 20 erläutert ein Beispiel des Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem eine hohlzylindrische magnetische Abschirmung 42 aus ferromagnetischem Material konzentrisch um den länglichen Permanentmagneten 22 herum angeordnet ist. Diese magnetische Abschirmung 42 ist dazu nützlich, vollständig den ungewünschten Einfluß des externen Magnetfelds und des umgebenden magnetischen Materials auszuschalten, beispielsweise des Montageflansches 38a des EGR-Ventils 38, gezeigt in Fig. 16, da der Permanentmagnet 22 verwendet wird. Die magnetische Abschirmung 42 ist dazu wirksam, die Differenz zwischen der erhaltenen Ausgangsspannung, wenn keine magnetische Abschirmung 42 vorgesehen ist, und der Ausgangsspannung zu minimalisieren, die erhalten wird, wenn die magnetische Abschirmung 42 verwendet wird, und schaltet praktisch vollständig die Ausgangsschwankungen infolge des externen Magnetfeldes und des umgebenden magnetischen Materials aus.

Wie am deutlichsten aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung ein mit einer Öffnung 20b versehenes Gehäuse 20 auf, sowie eine Verbinderanordnung 25, die an die Schaltungsplatine 24 angeschlossen ist und die Öffnung 20b des Gehäuses 20 verschließt, so daß die Schaltungsplatine 24 oder dergleichen einfach in dem Detektor zusammengebaut werden kann.

Weiterhin ist die Verbinderanordnung 25 mit dem Führungsabschnitt 25a versehen, für eine gleitbewegliche Führung des Gleitstücks 21, auf welchem der Permanentmagnet 22 angeordnet ist, um so eine geführte Bewegung des länglichen Permanentmagneten 22 zu ermöglichen. Um daher die elektronische Schaltung bezüglich gewünschter Ausgangseigenschaften einzustellen oder abzustimmen ist es nur erforderlich, den Permanentmagneten 22 in den Führungsabschnitt 25a der Verbinderanordnung 25 einzuführen, auf welcher die elektronische Schaltung einschließlich des magnetoresistiven Elements 23 angebracht ist, und es ist nicht erforderlich, den Detektor vollständig zusammenzubauen, wodurch der Abstimmvorgang einfach und exakt wird. Zwar wurde der Führungsabschnitt 25a so erläutert, daß er ein einstückiges Teil darstellt, welches aus demselben Material wie der Verbinderkörper 25b besteht, jedoch kann der Führungsabschnitt 25a auch aus einem geeigneten Lagermaterial, aus Kupfer oder Eisen, hergestellt sein und durch Einspritzformung in dem Verbinderkörper 25b angeordnet sein.

Weiterhin weist die Verbinderanordnung 25 einen Abschirmkasten 26 gegen elektromagnetische Wellen auf, in einem einstückigen Aufbau, wie am deutlichsten aus Fig. 2 hervorgeht. Daher sind keine Schrauben oder Klebemittel erforderlich, um den Abschirmkasten 26 mit dem Detektor zusammenzubauen, so daß der Zusammenbau einfach und wirkungsvoll ist. Da der Abschirmkasten 26 innerhalb des Gehäuses 20 enthalten ist, ohne daß er zur Außenseite des Gehäuses 20 hin freiliegt, weist darüber hinaus der Detektor ein attraktives Erscheinungsbild auf.

Wie voranstehend beschrieben, weist der Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Magnetsensoreinheit auf, die mit einer Magnetmeßoberfläche versehen ist, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, das ein vorbestimmtes Muster aufweist, sowie einen länglichen Permanentmagneten, der mit einer Längsachse und einer Magnetpolstirnfläche an jedem seiner Enden versehen ist, wobei der Permanentmagnet entlang der Längsachse bewegbar und gegenüberliegend der Magnetsensoreinheit angeordnet ist, wobei sich die Längsachse in einer Ebene der Magnetmeßoberfläche befindet, wodurch eine Positionsverschiebung des Permanentmagneten entlang der Längsachse als eine Änderung der Richtung eines Magnetflusses festgestellt wird, welcher die Magnetmeßoberfläche parallel zu dieser kreuzt. Daher kann ein lineares Ausgangssignal über einen breiten Bereich der Linearverschiebung des Permanentmagneten in der Längsrichtung erhalten werden.

Der Permanentmagnet ist so angeordnet, daß sich die Magnetsensoreinheit innerhalb eines Bereiches befindet, in welcher die Richtung einer Äquipotentiallinie des Magnetfeldes von dem Permanentmagneten mit der Richtung eines Magnetfeldvektors zusammenfällt. Daher nimmt die Meßempfindlichkeit der Magnetsensoreinheit zu, und der lineare Verschiebungsbereich des Permanentmagneten, über welchen ein lineares Ausgangssignal erzielt werden kann, wird breit.

Da auf den Magnetpolstirnflächen des Permanentmagneten ein Paar von Magnetstücken angebracht ist, wird daher die Einstellung der Lagebeziehung zwischen der Magnetsensoreinheit und dem vom Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld einfach.

Weiterhin weist das ferromagnetische, magnetoresistive Element ein Muster auf, in welchem ein Paar kammförmiger Musterelemente so angeordnet ist, daß die Einzelteile des Paares, um einen Winkel gegeneinander verdreht, Seite an Seite liegen. Daher nimmt die Meßempfindlichkeit der Magnetsensoreinheit zu, und der Linearverschiebungsbereich des Permanentmagneten, über welchen ein lineares Ausgangssignal erhalten werden kann, wird breit.

Die Form und Entfernung zu dem magnetoresistiven Element des Permanentmagneten sind so ausgebildet, daß ständig ein gesättigtes Magnetfeld auf das ferromagnetische, magnetoresistive Element ausgeübt wird, so daß ein stabiles Ausgangssignal erhalten werden kann.

Die Form und die Entfernung zum magnetoresistiven Element des Permanentmagneten sind so ausgebildet, daß die Winkeländerung des Magnetflusses, welcher parallel die Magnetmeßoberfläche des ferromagnetischen, magnetoresistiven Elements kreuzt, in Bezug auf die Positionsverschiebung in Längsrichtung des Permanentmagneten 6 ± 3°/mm beträgt. Daher kann ein stabiles, lineares Ausgangssignal erhalten werden.

Darüber hinaus kann der Linear-Positionsverschiebungsdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin ein Gehäuseteil umfassen, welches vollständig einen ersten Bereich, in dem eine Schaltungsplatine einschließlich des ferromagnetischen, magnetoresistiven Elements angeordnet ist, gegenüber einem zweiten Bereich isoliert, in welchem eine bewegliche Welle betätigt wird, auf welcher der bewegliche Permanentmagnet angebracht ist, so daß eine verläßliche, hermetische Abdichtung zur Verfügung gestellt werden kann.

Der Detektor kann weiterhin ein Montageteil aufweisen, um den Linear-Positionsverschiebungsdetektor an einem ferromagnetischen Teil einer Vorrichtung zu befestigen, bei welcher durch den Detektor eine physikalische Größe ermittelt werden soll, wobei das ferromagnetische Teil, an welchem der Detektor angebracht ist, mit einer Öffnung versehen ist, die eine Zentralachse aufweist, und das Montageteil den länglichen Permanentmagneten entlang der Zentralachse der Öffnung des ferromagnetischen Teils positioniert. Daher können die Ausgangsschwankungen infolge der Magnetwirkung des magnetischen Materials um den Detektor herum minimalisiert werden.

Weiterhin ist eine magnetische Abschirmung vorgesehen, welche den länglichen Permanentmagneten so umgibt, daß sich eine im wesentlichen symmetrische, beabstandete Beziehung ergibt, so daß die Ausgangsschwankungen infolge irgendeines externen Magnetfeldes und umgebenden Magnetmaterials praktisch vollständig ausgeschlossen werden können.

Weiterhin weist gemäß der vorliegenden Erfindung der Linear-Positionsverschiebungsdetektor ein mit einer Öffnung versehenes Gehäuse auf, eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Schaltungsplatine, eine auf der Schaltungsplatine angebrachte Magnetsensoreinheit, die mit einer Magnetmeßoberfläche versehen ist, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, welches ein vorbestimmtes Muster aufweist, einen länglichen Permanentmagneten, der in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses beweglich angeordnet ist, und eine Verbinderanordnung, die an die Schaltungsplatine angeschlossen ist und die Öffnung des Gehäuses verschließt. Daher läßt sich der Zusammenbau des Detektors einfach durchführen.

Weiterhin kann die Verbinderanordnung einen Führungsabschnitt aufweisen, um eine geführte Bewegung des länglichen Permanentmagneten zuzulassen, so daß die Abstimmung der elektronischen Meßschaltung äußerst einfach und exakt erzielt werden kann.

Die Verbinderanordnung kann einen Abschirmkasten gegen elektromagnetische Wellen in einer einstückigen Anordnung aufweisen, so daß der Zusammenbau einfach ist, und das Erscheinungsbild verbessert wird.

Claims (12)

1. Linear-Positionsverschiebungsdetektor, gekennzeichnet durch einer Magnetsensoreinheit, die eine Magnetmeßoberfläche aufweist, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, welches ein vorbestimmtes Muster aufweist, und
einen länglichen Permanentmagneten, der eine Längsachse aufweist und an jedem seiner Enden mit einer Magnetpolstirnfläche versehen ist, und der entlang der Längsachse beweglich ist und gegenüberliegend der Magnetsensoreinheit so angeordnet ist, daß sich die Längsachse in einer Ebene der Magnetmeßoberfläche befindet, wodurch eine Lageverschiebung des Permanentmagneten entlang der Längsachse als eine Änderung der Richtung eines Magnetflusses ermittelt wird, welchem die Magnetmeßoberfläche parallel zu dieser kreuzt.

2. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet so angeordnet ist, daß die Magnetsensoreinheit innerhalb eines Bereiches liegt, in welcher die Richtung einer Äquipotentiallinie des Magnetfeldes von dem Permanentmagneten mit der Richtung eines Magnetfeldvektors zusammenfällt.

3. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Magnetpolstirnfläche des Permanentmagneten ein Magnetstück angebracht ist.

4. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische, magnetoresistive Element ein Muster aufweist, bei welchem ein Paar kammförmiger Musterelemente Seite an Seite liegt und um einen Winkel gegeneinander verdreht ist.

5. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und Entfernung zu dem magnetoresistiven Element des Permanentmagneten so ausgebildet sind, daß ständig ein gesättigtes Magnetfeld auf das ferromagnetische, magnetoresistive Element einwirkt.

6. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und die Entfernung zu dem magnetoresistiven Element des Permanentmagneten so ausgebildet sind, daß die Winkeländerung des Magnetflusses, welcher parallel die Magnetmeßoberfläche des ferromagnetischen, magnetoresistiven Elements kreuzt, in Bezug auf die Lageverschiebung in Längsrichtung des Permanentmagneten 6 ± 3°/mm beträgt.

7. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Gehäuseteil vorgesehen ist, welches vollständig einen ersten Bereich, in welchem eine Schaltungsplatine einschließlich des ferromagnetischen, magnetoresistiven Elements angeordnet ist, gegenüber einem zweiten Bereich isoliert, in welchem eine bewegliche Welle betätigt wird, auf welcher der bewegliche Permanentmagnet angebracht ist.

8. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Montageteil vorgesehen ist, um den Linear-Positionsverschiebungsdetektor an einem ferromagnetischen Teil eines Gerätes anzubringen, bei dem eine physikalische Größe durch den Detektor festgestellt werden soll, wobei das ferromagnetische Teil, an welchem der Detektor angebracht ist, mit einer Öffnung versehen ist, die eine zentrale Achse aufweist, und das Montageteil den länglichen Permanentmagneten entlang der Zentralachse der Öffnung des ferromagnetischen Teils anordnet.

9. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Magnetabschirmung vorgesehen ist, welche den länglichen Permanentmagneten im wesentlichen symmetrisch und im Abstand umgibt.

10. Linear-Positionsverschiebungsdetektor, gekennzeichnet durch:
ein mit einer Öffnung versehenes Gehäuse;
eine innerhalb des Gehäuses angebrachte Schaltungsplatine;
eine auf der Schaltungsplatine angebrachte Magnetsensoreinheit, welche eine Magnetmeßoberfläche aufweist, die durch ein ferromagnetisches, magnetoresistives Element gebildet wird, welches ein vorbestimmtes Muster aufweist;
einen länglichen Permanentmagneten, der innerhalb des Gehäuses angeordnet und in diesem in Längsrichtung bewegbar ist; und
eine Verbinderanordnung, die an die Schaltungsplatine angeschlossen ist und die Öffnung des Gehäuses verschließt.

11. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinderanordnung einen Führungsabschnitt aufweist, um eine geführte Bewegung des länglichen Permanentmagneten zur Verfügung zu stellen.

12. Linear-Positionsverschiebungsdetektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinderanordnung in einstückiger Ausbildung einen Abschirmkasten gegen elektromagnetische Wellen aufweist.