EP1314004A1 - Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren - Google Patents

Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren

Info

Publication number
EP1314004A1
EP1314004A1 EP01971624A EP01971624A EP1314004A1 EP 1314004 A1 EP1314004 A1 EP 1314004A1 EP 01971624 A EP01971624 A EP 01971624A EP 01971624 A EP01971624 A EP 01971624A EP 1314004 A1 EP1314004 A1 EP 1314004A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
angle
rotation
errors
error
code
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01971624A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gunther Haas
Henrik Siegle
David Heisenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1314004A1 publication Critical patent/EP1314004A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/109—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving measuring phase difference of two signals or pulse trains
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/12—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving photoelectric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Definitions

  • the invention is based on a method for correcting angle measurements by means of at least two code tracks with periodic markings, which are fixedly arranged on a common shaft, according to the preamble of the main claim.
  • Methods and devices for measuring angles with code tracks for example with a magnetic scale, are widely known.
  • DE 198 18 799 C2 proposes a method and a device for measuring angles, in which two magnetic multipole wheels are arranged on a shaft. A fixed sensor is assigned to each multipole wheel, which decodes the magnetic poles of the two multipole wheels and supplies corresponding signals to an evaluation device.
  • the two multipole wheels differ in the number of their magnetic poles.
  • the number of magnetic poles was chosen so that they are prime to half the circumference of one ring compared to the number of magnetic poles on the half circumference of the other ring.
  • the sensor unit has two magnetoresistive sensors which are operated in the saturated state.
  • a Hall sensor is provided which is assigned to a coded ring which is an odd one Has number of poles on half the circumference of the ring. This arrangement is relatively complex and does not take into account errors that can occur due to misalignment or an eccentricity of the arrangement of the sensors. Furthermore, no correction of pole pitch errors, amplitude errors and errors of the sensor elements themselves is provided.
  • the method according to the invention for correcting angular measurements with the characterizing features of the main claim has the advantage over the fact that static tolerance and misalignment errors occurring both in production and in the Motage can be subsequently corrected. This is particularly advantageous since the desired accuracy specifications can be set with certainty by the subsequent angle correction. For example, when determining the torque or pitch angle for a motor vehicle steering system, angle determinations with the greatest precision are required, although the torsion angles that occur are relatively small and difficult to measure.
  • the at least two code tracks are designed as periodically recurring magnetic or optical codes.
  • the codings can be easily detected and transmitted to an evaluation unit as input signals for further processing.
  • Such units are simple and inexpensive to manufacture and work particularly reliably.
  • correction values of the input variables are first calculated in a calibration mode with the aid of a precise reference angle encoder, wherein the classic vernier method can be used. These are analyzed and stored accordingly, so that the input variables can be corrected depending on the angle of rotation when the device is used later.
  • a particularly favorable solution is also seen in correcting the errors of the input variables dependent on the angle of rotation with the aid of the Fourier transformation.
  • the Fourier components which were selected according to their amplitude and frequency, are advantageously stored together with the phase in one or two tables. With the help of the tables, the error function that is required for the angle correction can then be calculated.
  • the iterative repetition can also minimize the error in this case.
  • a particularly favorable application can be provided for determining the steering angle of a motor vehicle.
  • the handlebar can be equipped with the multipole wheels and the sensors.
  • an angle of rotation of the two multipole wheels can additionally be determined, so that a torque acting on the handlebar can also be calculated precisely.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the invention with two multipole wheels
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention with a multipole wheel and two code tracks
  • Figure 3 shows a first diagram with two
  • FIG. 4 shows a first flow diagram
  • FIG. 5 shows a second flow diagram
  • FIG. 6 shows a further error diagram
  • FIG. 7 shows two diagrams for Fourier analysis.
  • Figure 1 shows a first embodiment with two code wheels la, lb, which are fixedly arranged on a common shaft 3.
  • each code wheel carries at least two code tracks 6a, 6b with uniformly distributed codes 2.
  • the code tracks 6a, 6b are preferably arranged on an end face of the code wheel 1a, 1b.
  • 48, 50 or other numbers of code pairs 2 can be selected.
  • the code track la, lb can also be arranged on the circumference with a corresponding design of the code wheel la, lb.
  • a sensor 5 is assigned to each code wheel 1 a, 1 b in such a way that it detects the alternating codes 2 of the rotating shaft 3 and supplies a corresponding input signal for a schematically illustrated control 10.
  • the codes 2 are magnetized alternately with north and south poles and the sensors 5 are magnetoresistive, so that when rotating the shaft 3 each sensor 5 emits a sine and cosine function as input signals for the evaluation unit at its two outputs.
  • the sensors 5 are preferably arranged on a printed circuit board 4, which also receives the evaluation unit 10.
  • recesses 8 are provided, into which the code wheels la, lb can plunge more or less deeply. To protect against contamination and damage, the entire unit is surrounded by an appropriately stable and tight casing. A preferred application is seen for steering angle measurement in a motor vehicle in which this arrangement is attached to the steering column.
  • a torsion element with known stiffness is arranged between the two pole wheels la, lb, in addition to measuring the angle of rotation ⁇ , a torque acting on the shaft 3, for example a steering shaft of a vehicle, can also be generated due to the angular displacement between the two multipole wheels la, lb be determined.
  • optical codings 2 in the known embodiments, for example bar codes, color markings, impressions, which are scanned by corresponding optical sensors 5.
  • the optical code tracks 6a, 6b can, for example, also be applied directly to the shaft 3. They scan the optical codes 2 and deliver corresponding input signals to the evaluation unit 10, which carries out the correction of the angle of rotation analogously according to the inventive method.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a multipole wheel 1c with a simplified embodiment, in which two code tracks with the on the two end faces Pole pairs ⁇ a, 6b are arranged. Accordingly, the two sensors 5 are arranged on the top and bottom of the multipole wheel 1c and fixed by the circuit board 4. With this device, only an angle of rotation, but not a torque, can be measured.
  • the evaluation method according to the invention for the angle signals supplied by the sensors 5 is explained with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the angle-dependent sine or cosine voltages arise at the output of the two sensors 5 and are supplied as input variables to the evaluation unit 10.
  • the evaluation unit 10 forms the periodic angles, the so-called saw teeth ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ), which are error-prone for a variety of reasons and are corrected using the method according to the invention. For example, pole pitch errors, amplitude errors, errors in the sensor elements themselves, or errors which arise from eccentricities of the pole wheels are corrected.
  • the actual angle of rotation ⁇ is then determined.
  • a calibration device with a high-precision angle encoder is required, with which the shaft 3 is rotated up to 360 ° in a sufficient number of steps and the input data (actual angle, measured angle of rotation ⁇ ) are recorded step by step and the error angle ⁇ or ⁇ ß of the step two code wheels la, lb is determined.
  • Relating to one Rotation with an angle of up to 360 ° for the shaft 3 results in a sinusoidal error curve (error function) for the angle measurement, as shown in FIG. 3.
  • the error curves for an eccentricity of the magnetic tracks and the code wheel itself were shown here as examples.
  • the upper error curve shows the error distribution on a code wheel with 48 pole pairs and the lower curve on a pole wheel with 50 pole pairs.
  • the dashed curve is obtained by arithmetic adjustment with a sine function. As shown by way of example in FIG. 3, the maximum error is approximately + 0.25 °.
  • the input variables ⁇ , ß can now be corrected for every angle of rotation ⁇ . This makes it easy to correct eccentricity errors.
  • the period corresponds precisely to the circumference of the code wheels la, lb.
  • FIG. 4 first shows a flow chart for the calibration of the sensors 5 before the start-up.
  • the sensor 5 is calibrated in position 20.
  • the reference angle transmitter 19, which works very precisely, is used for this purpose.
  • the reference angle ⁇ re f ( ⁇ ) is subtracted from the measured angle ⁇ ( ⁇ ), ß ( ⁇ ) of the two tracks of a code wheel in order to obtain the error angle ⁇ ( ⁇ ) and ⁇ ß ( ⁇ ), ⁇ and ß are the angles of the respective code track.
  • the error curves ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ß ( ⁇ ) (position 21) are analyzed with a Fourier transformation (item 18) and the relevant components (amplitude, frequency and phase) are stored in one or two tables (item 17) so that they are available for later operation.
  • the modified vernier method is not able to do this if the errors of the input variables ⁇ l, ßl exceed a certain error value.
  • the errors ⁇ ( ⁇ l) and ⁇ ß ( ⁇ l) are calculated according to the table (item 179) and subtracted from the input variables ⁇ l, ßl (position 27)
  • the corrected angles are then called ⁇ 2 or ⁇ 2
  • This step is repeated in accordance with the jump back to position 24 until the input variables have the accuracy required for the modified vernier method, so a certain number of repetitions is specified in position 31.
  • the error correction according to position 26 is repeated in accordance with the specification in position 33, so that the errors of the input variables ⁇ 1, ⁇ l are minimized almost arbitrarily can be. This eliminates systematic errors.
  • FIGS. 5 to 7 propose an alternative embodiment of the invention for optimal correction of the errors ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ß ( ⁇ ) for the input variables ⁇ ( ⁇ ) and ß ( ⁇ ).
  • This correction method described below is particularly suitable for correcting long-wave disturbances due to the eccentricity of the sensors 5, the harmonics in the sensor signal and pole pitch errors of the multipole wheels la, lb.
  • This correction method essentially exploits the properties of a Fourier transformation.
  • the error signal ⁇ ( ⁇ ) or ⁇ ß ( ⁇ ) depending on the angle of rotation is determined.
  • the multipole wheels la, lb are rotated with the shaft 3 in steps of 0.1 ° -2 ° over an entire rotation angle of 360 ° and the signals ⁇ ( ⁇ ) and ⁇ ( ⁇ ) from the sensors 5 (magnetic field sensors) are recorded.
  • An absolute angle of rotation ⁇ l is then determined using the classic vernier method.
  • the Fourier spectrum of the error is then calculated for the quantities ⁇ ( ⁇ ) and ß ( ⁇ ). These periodic quantities ⁇ ( ⁇ ) and ß ( ⁇ ) are also called saw teeth.
  • Absolute angle ⁇ is dependent. The higher the required accuracy, the higher the frequency in 1 / ° of those Fourier components that have to be subtracted from the sawtooth.
  • the maximum frequency of the spectrum is the inverse step size.
  • the last band in the Fourier spectrum with a relevant amplitude was around 0.6 / °, which would correspond to a step size of 1.66 ° (cf. FIG. 7).
  • the subtraction of the long-wave Fourier components from the value of the sawtooth is carried out in position 45 and then the modified vernier method is then used in position 46, so that the absolute angle of rotation ⁇ 2 is obtained in position 47.
  • the table (item 17) is divided into two tables, one for the low-frequency Fourier components up to approx. 0.06 1 / ° and one for the higher-frequency Fourier components 0.06 1 / ° to 0.6 1 / °.
  • the tables show the amplitudes, frequencies and phases of the Fourier components, the amplitude of which exceeds a certain limit. Basically, the limit depends on the
  • the mode of operation of the correction method is illustrated on the basis of a third error diagram according to the figure.
  • the angle error ⁇ ( ⁇ ) or ⁇ ß ( ⁇ ) is plotted over the angle of rotation ⁇ .
  • Curve 1 shows the angular error of a single sawtooth ⁇ ( ⁇ ) or ß ( ⁇ ).
  • Curve 2 shows the error angle after correction using the classic vernier method in accordance with position 43 (FIG. 6).
  • Curve 3 shows the correction function with the modified vernier method and curve 4 shows the angular error for the saw teeth after deduction of the correction function.
  • curve 5 shows the angular error for the sawtooth after deduction of the correction function.
  • FIG. 7 shows two diagrams, the phase of the Fourier transformation of the error signal being plotted in the upper diagram and the corresponding amplitudes being plotted in the lower diagram.
  • the lower diagram in particular shows which errors can be identified at which frequency.
  • the amplitude is particularly high in the frequency spectrum at a low frequency in the range of 0 1 / °. This is an indication of an eccentricity error.
  • the high amplitude indicates a pole length error, etc.
  • the type of error can also be identified in a simple manner and targeted remedial measures can be initiated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur rechnerischen Korrektur von Winkelmessungen mittels zweier Coderäder (1a, 1b) vorgeschlagen, mit dem insbesondere Montage- und Herstellungsfehler nachträglich korrigierbar sind. Ein wesentlicher Aspekt ist, bei einer anfänglichen Kalibrierung die Fehler der Eingangsgrössen oder daraus abgeleiteter Signale mit Hilfe eines Referenzwinkelgebers zu ermitteln und zu speichern. Die Fehler (Δα((ζ1),(Δβ((ζ1) werden mit einer Fourieranalyse gefiltert. Im Betrieb werden die gefiltereten Fehler drehwinkelabhängig von den gemessenen Winkelwerten abgezogen. Diese Korrektur kann iterativ wiederholt werden, so dass der Fehlerwinkel minimal wird.

Description

Verfahren zur Korrektur von Winkelmessungen mittels wenigsten zweier Codespuren
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Korrektur von Winkelmessungen mittels wenigstens zweier Codespuren mitperiodischen Markierungen, die auf einer gemeinsamen Welle fest angeordnet sind, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Verfahren und Vorrichtungen zur Messung von Winkeln mit Codespuren, beispielsweise mit einem magnetischen Maßstab, sind vielfältig bekannt. So wird in der DE 198 18 799 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Winkeln vorgeschlagen, bei dem auf einer Welle zwei magnetische Multipolräder angeordnet sind. Jedem Multipolrad ist ein feststehender Sensor zugeordnet, der die Magnetpole der beiden Multipolräder decodiert und entsprechende Signale an eine Auswerteeinrichtung liefert. Die beiden Multipolräder unterscheiden sich in der Anzahl ihrer Magnetpole. Die Anzahl der Magnetpole wurde so gewählt, dass sie auf dem halben Umfang eines Ringes teilerfremd sind zu der Anzahl der Magnetpole auf dem halben Umfang des anderen Ringes. Die Sensoreinheit weist zwei magnetoresistive Sensoren auf, die im gesättigten Zustand betrieben sind. Zusätzlich ist ein Hallsensor vorgesehen, der einem codierten Ring zugeordnet ist, der eine ungerade Anzahl von Polen auf dem halben Umfang des Ringes aufweist. Diese Anordnung ist relativ aufwendig und berücksichtigt nicht Fehler, die durch Dejustage oder eine Exzentrizität der Anordnung der Sensoren auftreten können. Des Weiteren ist keine Korrektur von Polteilungsfehlern, Amplitudenfehlern sowie Fehlern der Sensorelemente selbst vorgesehen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur von Winkelmessungen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass sowohl in der Fertigung als auch bei der Motage auftretende statische Toleranz- und Dejustagefehler nachträglich korrigiert werden können. Dies ist besonders vorteilhaft, da durch die nachgeschaltete Winkelkorrektur gewünschte Genauigkeitsvorgaben mit Sicherheit eingestellt werden können. Beispielsweise werden bei der Drehmoment- bzw. Dregwinkelbestimmung für eine Kraftfahrzeuglenkung Winkelbestimmungen mit größter Präzision gefordert, obgleich die auftretenden Torsionwinkel relativ klein und schwer zu messen sind.
Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass mit Hilfe der vorgeschlagenen Korrekturverfahren die Drehwinkel nahezu beliebig genau bestimmt werden können, so dass das Verfahren vorteilhaft für praktisch alle Anwendungen geeignet erscheint.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. In diesem Zusammenhang wird als vorteilhaft angesehen, zunächst eine vorläufige Winkelbestimmung mit einem bekannten Noniusverfahren durchzuführen und diesen Drehwinkel dann erfindungsgemäß zu korrigieren.
Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass die wenigstens zwei Codespuren als periodisch wiederkehrende magnetische oder optische Codierungen ausgebildet sind. Insbesondere mit einem magnetoresistiven bzw. lichtempfindlichen Sensor sind die Codierungen einfach erfaßbar und als Eingangssignale zur Weiterverarbeitung an eine Auswerteeinheit übertragbar. Solche Einheiten sind einfach und kostengünstig herstellbar und arbeiten besonders zuverlässig.
Bei Anbringung der Codespuren auf gegenüberliegenden Stirnseiten eines Polrades, nebeneinanderliegend oder am Umfang des Polrades verteilt, ergibt sich eine einfache Anordnung, die relativ leicht herstellbar ist. Eine solche Anordnung ist auch gegen Verschmutzungen unempfindlich und erreicht somit eine hohe Zuverlässigkeit.
Zur Auswertung der von den Sensoren gemessenen Eingangsgrößen wird als besonders vorteilhaft angesehen, dass zunächst in einem Kalibriermodus mit Hilfe eines präzisen Referenzwinkelgebers Korrekturwerte der Eingangsgrößen berechnet werden, wobei das klassische Noniusverfahren genutzt werden kann. Diese werden analysiert und entsprechend abgespeichert, so dass beim späteren Einsatz der Vorrichtung die Eingangsgrößen drehwinkelabhängig korrigiert werden können.
Besonders günstig erscheint auch, dass durch wiederholtes Überprüfen der Eingangsgrößen bezüglich ihrer Messungenauigkeit der tatsächliche Fehler des Drehwinkels nahezu beliebig verringert werden kann. In der Praxis wird eine bestimmte Genauigkeitanforderung vorgegeben, die mit Hilfe dieses Verfahrens vorteilhaft eingehalten oder sogar unterschritten werden kann.
Darüber hinaus gelingt es mit Hilfe des bekannten modifizierten Noniusverfahrens, den Fehler des Drehwinkels weiterhin zu reduzieren und somit den tatsächlichen Drehwinkel noch genauer zu bestimmen. Auch in diesem Fall kann der Fehler durch wiederholtes Anwenden des modifizierten Noniusverfahrens vorteilhaft weiter reduziert werden.
Eine besonders günstige Lösung wird auch darin gesehen, die Fehler der drehwinkelabhängigen Eingangsgrößen mit Hilfe der Fouriertransformation zu korrigieren. Dabei werden vorteilhaft die Fourierkomponeneten, die nach ihrer Amplitude und Frequenz selektiert wurden, zusammen mit der Phase in einer oder auch zwei Tabellen abgelegt. Mit Hilfe der Tabellen läßt sich dann die Fehlerfunktion berechnen, die für die Winkelkorrektur benötigt wird.
Durch iteratives Wiederholen kann der Fehler auch in diesem Fall minimiert werden.
Eine besonders günstige Anwendung ist bei der Lenkwinkelbestimmung eines Kraftfahrzeugs vorsehbar. Hier kann die Lenkstange mit den Multipolrädern und den Sensoren ausgerüstet sein. Insbesondere bei zusätzlicher Verwendung eines Torsionselementes, das zwischen den beiden Multipolrädern angeordnet ist, läßt sich ein Verdrehwinkel der beiden Multipolräder zusätzlich bestimmen, so dass auch ein an der Lenkstange wirkendes Drehmoment präzise berechenbar ist.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Multipolrädern, Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Multipolrad und zwei Codespuren, Figur 3 zeigt ein erstes Diagramm mit zwei
Fehlerwinkelkurven, Figur 4 zeigt ein erstes Flussdiagramm, Figur 5 zeigt ein zweites Flussdiagramm, Figur 6 zeigt ein weiteres Fehlerdiagramm und Figur 7 zeigt zwei Diagramme zur Fourieranalyse.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel mit zwei Coderädern la, lb, die auf einer gemeinsamen Welle 3 fest angeordnet sind. Jedes Coderad trägt bei einer Noniusauswertung wenigstens zwei Codespuren 6a, 6b mit gleichförmig verteilten Codierungen 2. Die Codespuren 6a, 6b sind vorzugsweise an einer Stirnseite des Coderades la, lb angeordnet. Beispielsweise können 48, 50 oder andere Anzahlen von Codepaaren 2 gewählt werden. In alternativer Ausführungsform kann die Codespur la, lb bei entsprechender Gestaltung des Coderades la, lb auch am Umfang angeordnet sein. Jedem Coderad la, lb ist ein Sensor 5 so zugeordnet, dass er die alternierenden Codierungen 2 der sich drehenden Welle 3 erfasst und ein entsprechendes Eingangssignal für eine schematisch dargestellte Steuerung 10 liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Codierungen 2 abwechselnd mit Nord- und Südpolen magnetisiert und die Sensoren 5 magnetoresistiv ausgebildet, so dass bei Drehung der Welle 3 jeder Sensor 5 an seinen beiden Ausgängen eine Sinus- und Cosinusfunktion als Eingangssignale für die Auswerteeinheit kabgibt. Die Sensoren 5 sind vorzugsweise auf einer Leiterplatte 4 angeordnet, die auch die Auswerteeinheit 10 aufnimmt. Um eine möglichst kleine Bauform zu erreichen, sind Aussparungen 8 vorgesehen, in die die Coderäder la, lb mehr oder weniger tief eintauchen können. Zum Schutz gegen Verschmutzung und Beschädigung wird die komplette Einheit mittels einer entsprechend stabilen und dichten Ummantelung umgeben. Eine bevorzugte Anwendung wird zur Lenkwinkelmessung in einem Kraftfahrzeug gesehen, bei dem diese Anordnung an der Lenksäule angebracht ist.
Wird in alternativer Ausführungsform zwischen den beiden Polrädern la, lb ein Torsionselement mit bekannter Steifigkeit angeordnet, dann kann zusätzlich zur Messung des Drehwinkels φ auch ein auf die Welle 3, beispielsweise eine Lenkwelle eines Fahrzeugs, wirkendes Drehmoment aufgrund der Winkelverschiebung zwischen den beiden Multipolrädern la, lb bestimmt werden.
An Stelle der magnetischen Ausführungsform ist alternativ auch vorsehbar, optische Codierungen 2 in den bekannten Ausführungsformen, beispielsweise Strichcodes, Farbmarkierungen, Einprägungen zu verwenden, die von entsprechenden optischen Sensoren 5 abgetastet werden. Die optischen Codespuren 6a, 6b sind beispielsweise auch direkt auf die Welle 3 aufbringbar. Sie tasten die optischen Codierungen 2 ab und liefern entsprechende Eingangssignale an die Auswerteeinheit 10, die die Korrektur des Drehwinkels analog nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchführt.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Multipolrades lc mit einer vereinfachten Ausführungsform, bei dem auf den beiden Stirnseiten zwei Codespuren mit den Polpaaren βa, 6b angeordnet sind. Entsprechend sind die beiden Sensoren 5 auf der Ober- und Unterseite des Multipolrades lc angeordnet und durch die Platine 4 fixiert. Mit dieser Einrichtung lässt sich lediglich ein Drehwinkel, nicht jedoch ein Drehmoment messen.
Die weitere Beschreibung und Auswertung der Signale entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1.
Anhand der Figuren 3 bis 7 wird das erfindungsgemäße Auswerteverfahren für die von den Sensoren 5 gelieferten Winkelsignale erläutert. Bei Drehung der Welle 3 entstehen am Ausgang der beiden Sensoren 5 die winkelabhängigen Sinus- bzw. CosinusSpannungen, die als Eingangsgrößen der Auswerteeinheit 10 zugeführt werden. Durch Bildung der Arcustangens-Funktion aus den Sinus- und Cosinuswerten bildet die Auswerteeinheit 10 die periodischen Winkel, die sogenannten Sägezähne α(φ), ß(φ), die aus den verschiedensten Gründen fehlerbehaftet sind und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren korrigiert werden. So werden beispielsweise Polteilungsfehler, Amplitudenfehler, Fehler der Sensorelemente selbst oder solche Fehler korrigiert, die durch Exzentrizitäten der Polräder entstehen. Anschließend erfolgt die Bestimmung des Ist-Drehwinkels φ.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass bei der anfänglichen Einkalibrierung der Sensoren 5 zu jeder Eingangsgröße α, ß ein Fehler Δα bzw. Δß jedes Polrades als Funktion des Drehwinkels φ aufgenommen und gespeichert wird. Dazu ist eine Kalibriereinrichtung mit einem hochpräzisen Winkelgeber erforderlich, mit der die Welle 3 in ausreichend vielen Schritten bis zu 360° gedreht und dabei schrittweise die Eingangsdaten (Ist-Winkel, gemessener Drehwinkel φ) aufgenommen und zu jedem Schritt der Fehlerwinkel Δα bzw. Δß der beiden Coderäder la, lb bestimmt wird. Bezogen auf eine Umdrehung mit einem Winkel bis zu 360° für die Welle 3 ergibt sich eine sinusförmige Fehlerkurve (Fehlerfunktion) für die Winkelmessung, wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Hier wurden beispielhaft die Fehlerkurven bei einer Exzentrizität der Magnetspuren und des Coderades selbst dargestellt. Die obere Fehlerkurve stellt die Fehlerverteilung an einem Coderad mit 48 Polpaaren und die untere Kurve an einem Polrad mit 50 Polpaaren dar. Die gestrichelte Kennlinie erhält man durch rechnerische Anpassung mit einer Sinusfunktion. Wie in Figur 3 beispielhaft dargestellt ist, beträgt der maximale Fehler ca. + 0,25°. Mit Hilfe dieser Kurven können nun die Eingangsgrößen α, ß für jeden Drehwinkel φ korrigiert werden. Auf diese Weise lassen sich Exzentrizitätsfehler leicht korrigieren. Wie der Figur 3 weiter entnehmbar ist, entspricht die Periode gerade dem Umfang der Coderäder la, lb.
Figur 4 zeigt zunächst ein Flussdiagramm für die Kalibrierung der Sensoren 5 vor der Inbetriebnahme. In Position 20 erfolgt die Einkalibrierung des Sensors 5. Dazu wird der Referenzwinkelgeber 19 verwendet, der sehr peäzise arbeitet. Bei jedem Schritt wird nun vom gemessenen Winkel α(φ), ß(φ) der beiden Spuren eines Coderades der Referenzwinkel αref (φ) abgezogen, um den Fehlerwinkel Δα(φ) bzw. Δß(φ) zu erhalten, α und ß sind dabei die Winkel der jeweiligen Codespur. Die Fehlerkurven Δα(φ), Δß(φ) (Position 21) werden mit einer Fourier Transformation analysiert (Pos. 18) und die relevanten Komponenten (Amplitude, Frequenz und Phase) in einer oder zwei Tabellen abgelegt (Pos 17) , so dass sie für den späteren Betrieb zur Verfügung stehen.
Im rechten Teil des Flussdiagramms der Figur 4 wird gezeigt, wie nach der Einkalibrierung der Sensoren 5 die Auswertung der Eingangsgrößen bzw. die Bestimmung des Drehwinkels φ erfolgt. In Position 22 werden die Sensorelemente 5 aktiviert und messen in Position 23 in einem ersten Schritt die Eingangsgrößen αl, ßl. Diese Eingangsgrößen αl, ßl werden dann um ihren jeweiligen Fehler Δα(φ) bzw. Δß(φ) korrigiert. Hierzu ist aber in jeder Situation die vorläufige Kenntnis des Drehwinkels φ notwendig, der zunächst als vorläufiger Winkel φl ermittelt wird. Da der vorläufige Drehwinkel φl noch relativ ungenau ist, wird zu dessen Bestimmung wegen der größeren Fehlertoleranz gemäß Position 24 das klassische Noniusverfahren angewendet. Dieses liefert den vorläufigen Drehwinkel φl gemäß Position 25. Das modifizierte Noniusverfahren ist hierzu nicht in der Lage, wenn die Fehler der Eingangsgrößen αl, ßl einen bestimmten Fehlerwert überschreiten. Mit diesem Winkel φl werden gemäß der Tabelle (Pos 179 die Fehler Δα(φl) und Δß(φl) berechnet und von den Eingangsgrößen αl, ßl abgezogen (Position 27) . Der Index 1 kennzeichnet dabei die erste Approximationde Größen α, ß und φ. Die korrigierten Winkel werden dann α2 bzw. ß2 genannt. Dieser Schritt wird gemäß dem Rücksprung auf Position 24 solange wiederholt, bis die Eingangsgrößen die für das modifizierte Noniusverfahren notwendige Genauigkeit besitzen. In Position 31 wird daher eine bestimmte Anzahl an Wiederholungen vorgegeben. In vielen Fällen reicht schon eine einzige Berechnung von φ mit dem klassischen Noniusverfahren aus. Nach Erreichen der Fehlergrenze wird in Position 28 nun das modifizierte Noniusverfahren angewendet, das seinerseits wieder stark fehlerreduzierend wirkt und den Drehwinkel φ2 gemäß den Positionen 29, 30 ausgibt.
Ist eine weitere Verbesserung der Messgenauigkeit gewünscht, wird entsprechend der Vorgabe in Position 33 die Fehlerkorrektur nach Position 26 wiederholt, so dass die Fehler der Eingangsgrößen αl, ßl nahezu beliebig minimiert werden können. Auf diese Weise werden systematische Fehler beseitigt.
Sind jedoch die Genauigkeitsanforderungen so gering, dass auf das modifizierte Noniusprinzip verzichtet werden kann, genügt alternativ auch das iterative Ausführen des klassischen Noniusverfahrens, um eine Fehlerreduktion zu erreichen. Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass das klassische Noniusverfahren bzw. modifizierte Noniusverfahren beispielsweise aus der DE 195 06 938 AI bekannt ist.
In den Figuren 5 bis 7 wird eine alternative Ausführungsform der Erfindung zur optimalen Korrektur der Fehler Δα(φ), Δß(φ) für die Eingangsgrößen α(φ) und ß(φ) vorgeschlagen. Dieses nachfolgend beschriebene Korrekturverfahren eignet sich insbesondere zur Korrektur von langwelligen Störungen aufgrund der Exzentrizität der Sensoren 5, der Oberwellen im Sensorsignal sowie Polteilungsfehler der Multipolräder la, lb. Dieses Korrekturverfahren nutzt im Wesentlichen die Eigenschaften einer Fourier-Transformation aus.
Wie bereits dargelegt wurde, wird im Zusammenhang mit der Einkalibrierung der Sensoren 5 das drehwinkelabhängige Fehlersignal Δα(φ) bzw. Δß(φ) ermittelt. Beispielsweise werden die Multipolräder la, lb mit der Welle 3 in Schritten von 0,1°-2° über einen gesamten Drehwinkel von 360° gedreht und die Signale α(φ) und ß(φ) der Sensoren 5 (Magnetfeldsensoren) aufgenommen. Mit dem klassischen Noniusverfahren wird dann ein absoluter Drehwinkel φl bestimmt. Anschließend wird das Fourier-Spektrum des Fehlers für die Größen α(φ) und ß(φ) berechnet. Diese periodischen Größen α(φ) und ß(φ) werden auch Sägezähne genannt. Anhand eines zweiten Flussdiagramms gemäß der Figur wird nun das Korrekturverfahren des Winkelfehlers mit der iterativen Fourierfilterung erläutert. Gemäß Position 41 werden die Eingangssignale α(φ) und ß(φ) von der Auswerteeinheit 10 berechnet. Mit den zwei Sägezähnen α(φ) und ß(φ) (Position 42) wird in Position 43 das klassische Noniusverfahren angewendet und daraus ein absoluter Drehwinkel φl berechnet (Position 44) . Es hat sich bei der Kalibrierung herausgestellt, dass die zu wählende Schrittweite für die Drehwinkelbestimmung von der geforderten Genauigkeit des
Absolutwinkels φ abhängig ist. Je höher die geforderte Genauigkeit ist, desto höher ist die Frequenz in 1/° derjenigen Fourierkomponenten, die man vom Sägezahn abziehen muss. Die Maximalfrequenz des Spektrums ist die inverse Schrittweite. Erfahrungsgemäß war das letzte Band im Fourierspektrum mit relevanter Amplitude bei ca. 0,6/°, was einer Schrittweite von 1,66° entsprechen würde (vgl. Figur 7) . Die Subtraktion der langwelligen Fourierkomponenten von dem Wert des Sägezahns wird in Position 45 durchgeführt und anschließend wird in Position 46 nun das modifizierte Noniusverfahren angewendet, so dass in Position 47 der absolute Drehwinkel φ2 erhalten wird.
Zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels φ wird die Tabelle (Pos 17) in zwei Tabellen aufgeteilt, eine für die niederfrequenten Fourierkomponenten bis ca. 0,06 1/° und eine für die höherfrequenten Fourierkomponenten 0,06 1/° bis 0,6 1/°. In den Tabellen werden die Amplituden, Frequenzen und Phasen der Fourierkomponenten abgelegt, deren Amplitude einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Grundsätzlich wird der Grenzwert in Abhängigkeit von den
Genauigkeitsanforderungen an den Winkelsensor festgelegt. Dieser Schritt erfolgt in Position 48. Um die Genauigkeit des Winkelfehlers weiter zu verbessern, wird iterativ gemäß Position 49 das modifizierte Noniusverfahren erneut angewendet und daraus in Position 50 ein neuer absoluter Drehwinkel φ berechnet. Dieses iterative Korrekturverfahren bei Winkelmessungen kann so oft angewendet werden, bis ein vorgegebener Grenzwert für die Genauigkeit erreicht ist.
Anhand eines dritten Fehlerdiagramms gemäß der Figur wird die Wirkungsweise des Korrekturverfahrens dargestellt. Wie zuvor schon erläutert, wird über den Drehwinkel φ der Winkelfehler Δα(φ) bzw. Δß(φ) aufgetragen. Die Kurve 1 zeigt den Winkelfehler eines einzelnen Sägezahnes α(φ) bzw. ß (φ) . Die Kurve 2 zeigt den Fehlerwinkel nach der Korrektur mit dem klassischen Noniusverfahren entsprechend Position 43 (Figur 6) . Die Kurve 3 zeigt die Korrekturfunktion mit dem modifizierten Noniusverfahren und die Kurve 4 zeigt den Winkelfehler für die Sägezähne nach Abzug der Korrekturfunktion. Eine weitere Verbesserung des Winkelfehlers wird mit der Kurve 5 erreicht, bei der der Winkelfehler für den Sägezahn iterativ nach zwei Korrekturfunktionen berechnet wurde.
Figur 7 zeigt zwei Diagramme dargestellt, wobei im oberen Diagramm die Phase der Fouriertransformation des Fehlersignals und im unteren Diagramm die entsprechenden Amplituden aufgetragen sind.
Insbesondere im unteren Diagramm ist ersichtlich, welche Fehler bei welcher Frequenz erkennbar werden. So ist beispielsweise im Frequenzspektrum bei niedriger Frequenz im Bereich von 0 1/° die Amplitude besonders hoch. Dies ist ein Hinweis für einen Exzentrizitätsfehler. Bei etwa 0,25 1/° kennzeichnet die hohe Amplitude einen Pollängenfehler usw. Mit dem Verfahren des Fourierspektrums läßt sich auf einfache Weise auch die Art des Fehlers identifizieren und dadurch gezielte Abhilfemaßnahmen einleiten.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Korrektur von Winkelmessungen mittels wenigstens zweier Codespuren (6a, 6b) mit periodischen Markierungen (2) , die auf einer gemeinsamen Welle (3) fest angeordnet sind, wobei die beiden Codespuren (6a, 6b) sich wenigstens um ein Markierungspaar unterscheiden, und wobei bei Drehung der Welle (3) zugeordnete Sensoren (5) die Markierungen (2) erkennen und entsprechende analoge periodische elektrische Eingangssignale an eine Auswerteeinheit (10) abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Codespur (la, lb) nur ein Sensor (5) zugeordnet wird, dass zur anfänglichen Kalibrierung mit Hilfe eines Referenzsensors bei schrittweiser Drehung der Welle (3) bis zu 360° für eine vorgegebene Anzahl von Schritten die Fehlerwinkel (Δα(φ), Δß(φ)) jeder Codespur (6a, 6b) als Funktion des Drehwinkels (φ) bestimmt und gespeichert werden und dass beim späteren Betrieb die von den Sensoren (5) gemessenen Eingangssignale oder daraus abgeleitete Größen zur Bestimmung eines Ist-Drehwinkels (φn) mit Hilfe der gespeicherten Fehler (ΔαC, Δß(φ)) korrigiert werden.
2. Verfahen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Drehwinkel (φ) mit einem Noniusverfahren bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Codespuren (6a, 6b) als periodisch wiederkehrende magnetische oder optische Codierungen (2) ausgebildet und auf der Welle (3) oder wenigstens einem Polrad (la, lb) aufgebracht sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Codespuren (6a, 6b) an gegenüberliegenden Stirnseiten des Polrades (lc) nebeneinanderliegend oder am Umfang des Polrades (lc) angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des vorläufigen Drehwinkels (φl) das klassische Noniusverfahren verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum vorläufigen Drehwinkel (φl) die zugeordneten gespeicherten Fehlerwinkel (Δα(φl), Δß(φl)) addiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wiederholt eine erneute Fehlerbestimmung für den Drehwinkel (φl) erfolgt, bis eine vorgegebene Genauigkeitsgrenze erreicht ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem anschließenden Schritt das modifizierte Noniusverfahren zur Berechnung des Ist-Drehwinkels (φ) verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Noniusverfahren zur Reduktion der Fehler der Eingangsgrößen wiederholt angewendet wird.
10.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehler der drehwinkelabhängigen Eingangsgrößen ((Δα(φl), Δß(φl)) mit Hilfe einer Fourierfilterung korrigiert werden.
11.Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die niederfrequenten und höherfrequenten Fourierkomponenten jeweils eine Tabelle erstellt wird, in denen die Amplituden, Frequenzen und die Phasen der Fourierkomponenten abgelegt werden, deren Amplituden einen von der Genauigkeitsanforderung vorgegebenen Grenzwert überschreiten.
12.Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerreduktion wiederholt durchführbar ist.
13.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Lenkwinkelbestimmung in einem Kraftfahrzeug.
14.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Multipolrädern (la, lb) ein Torsionselement mit bekannter Torsionssteifigkeit eingesetzt ist und dass zur Drehmomentbestimmung der Verdrehwinkel zwischen den beiden Multipolrädern (la, lb) ermittelt wird.
EP01971624A 2000-08-22 2001-08-21 Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren Withdrawn EP1314004A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10041096A DE10041096A1 (de) 2000-08-22 2000-08-22 Verfahren zur Korrektur von Winkelmessungen mittels wenigstens zweier Codespuren
DE10041096 2000-08-22
PCT/DE2001/003189 WO2002016881A1 (de) 2000-08-22 2001-08-21 Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1314004A1 true EP1314004A1 (de) 2003-05-28

Family

ID=7653325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01971624A Withdrawn EP1314004A1 (de) 2000-08-22 2001-08-21 Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1314004A1 (de)
DE (1) DE10041096A1 (de)
WO (1) WO2002016881A1 (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10154153A1 (de) * 2001-11-03 2003-05-15 Bosch Gmbh Robert Achsenschnittverfahren und N-Punkte-Methode zum Offsetabgleich von Winkelsensoren
JP4059003B2 (ja) * 2002-05-27 2008-03-12 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE10340065A1 (de) * 2003-08-28 2005-04-07 Lenord, Bauer & Co. Gmbh Verfahren und Winkelgeber zur Messung der absoluten Winkelposition
WO2005068962A1 (de) 2004-01-20 2005-07-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung zum bestimmen eines lenkwinkels und eines an einer lenkwelle ausgeübten drehmoments
DE102004004024A1 (de) * 2004-01-20 2004-11-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Lenkwinkelsensor
DE102004010948B4 (de) * 2004-03-03 2008-01-10 Carl Freudenberg Kg Winkelmesseinrichtung
DE102004038621B3 (de) 2004-08-09 2006-02-16 Siemens Ag Ermittlungsverfahren für ein Lagesignal
DE102005022151B4 (de) * 2005-05-13 2007-10-25 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug
DE102006007234C5 (de) * 2005-11-21 2013-09-19 Walter Mehnert Verfahren zum Korrigieren von erfassten Positionswerten, Verwendung desselben und Messanordnung zum Bestimmen von Stützwerten sowie Vorrichtung zum Erfassen von Positionswerten
RU2448328C1 (ru) * 2008-02-01 2012-04-20 Сименс Акциенгезелльшафт Способ определения угла закручивания
DE102011086213A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung einer Sensoranordnung
JP5731569B2 (ja) 2013-05-02 2015-06-10 ファナック株式会社 精度補正機能を備えたエンコーダ
GB2520981A (en) * 2013-12-05 2015-06-10 Tt Electronics Technology Ltd Self-calibrating position sensor
JP6193938B2 (ja) * 2015-08-31 2017-09-06 ファナック株式会社 信号の周波数特性から異物浸入を検知する機能を有する回転角度検出器
FR3069319B1 (fr) * 2017-07-18 2020-10-23 Ntn Snr Roulements Systeme de determination de la position d'un organe
FR3082313B1 (fr) 2018-06-06 2020-08-28 Safran Aircraft Engines Procede et systeme de detection de la position angulaire des aubes d'une roue a aubes d'une turbomachine
JP7234737B2 (ja) * 2019-03-28 2023-03-08 株式会社デンソー 検出ユニット
US11353345B2 (en) 2019-07-22 2022-06-07 Boston Dynamics, Inc. Magnetic encoder calibration

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2515891B2 (ja) * 1989-09-20 1996-07-10 株式会社日立製作所 角度センサ及びトルクセンサ、そのセンサの出力に応じて制御される電動パワ―ステアリング装置
US5471054A (en) * 1991-09-30 1995-11-28 Nf. T&M. Systems, Inc. Encoder for providing calibrated measurement capability of rotation or linear movement of an object, label medium and an optical identification system
DE19818799C2 (de) * 1997-12-20 1999-12-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Winkeln
US6029363A (en) * 1998-04-03 2000-02-29 Mitutoyo Corporation Self-calibrating position transducer system and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0216881A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002016881A1 (de) 2002-02-28
DE10041096A1 (de) 2002-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002016881A1 (de) Verfahren zur korrektur von winkelmessungen mittels wenigstens zweier codespuren
EP2225142B1 (de) Absolut messende lenkwinkelsensoranordnung
EP0877916B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur winkelmessung bei einem drehbaren körper
EP1313999B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur winkelmessung
DE10334869B3 (de) Drehwinkelsensor
EP1132716B1 (de) Positionssensor
EP2122303B1 (de) Anordnung und verfahren zur absolutbestimmung der linearposition oder der durch einen winkel ausgedrükten drehposition
WO2000034746A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung der winkellage eines drehbaren körpers
EP1193472B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Absolutposition bei Weg- und Winkelgebern
WO2002016879A1 (de) Verfahren zur korrektur eines phasenwinkels bei der abtastung einer codespur
EP1923670A1 (de) Positionsmesseinrichtung
EP2597429B1 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung des dynamischen Zustands eines Elektromotors
EP1313638B1 (de) Verfahren zur selbstkalibrierung eines von einem drehmoment- und winkelmesser erfasstem torsionswinkels
EP1421340B1 (de) Code (ring) mit zwei paaren periodischer linienmuster
EP2392899A2 (de) Zahnraddrehgeber
EP3913349A1 (de) Verfahren zur ermittlung der belastung einer antriebswelle
EP1399715B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vorbereiten eines sensorsignals eines positionssensors für eine übertragung zu einer auswerteeinheit
DE102021212470A1 (de) Steer-by-wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug
EP1939592A1 (de) Vorrichtung zur Detektion der absoluten Winkellage einer Drehachse
DE19820160A1 (de) Drehwinkelmessung für Druckmaschinen
DE10247321B3 (de) Verfahren zum Offsetabgleich einer Sensoranordnung zur Erfassung einer Bewegung oder eines Drehwinkels
DE102023208941A1 (de) Vorrichtung zur Messung eines absoluten Drehwinkels eines drehbar gelagerten Elements
DE102008000189A1 (de) Verfahren zur Korrektur von kinematischen Abwickelfehlern an einer Rotationsdruckmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030324

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070418

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100412