JP2002310724A - 回転可能な部材の回転角度を検出するための装置 - Google Patents
回転可能な部材の回転角度を検出するための装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型で、広い検出範囲にわたり正確な測定がで
きる回転角検出装置の製造。 【解決手段】センサ特性評価時に、回転部材により生成
される第１磁界を検出することができる。平坦なセンサ
部は、複数の磁界感知センサからなり、少なくとも２つ
のブリッジ回路に接続される。センサは、第１の角度範
囲を通し、第１磁界の方向を正確に特定できる。センサ
に補助磁界を供給することで、第２の角度範囲を通し、
角度を正確に特定できる様信号を修正することができ
る。センサに補助磁界を加えるため、センサ面と平行に
配置された平坦なコイルを備える。小型で、簡単な、低
コストの装置で最大３６０°の広い角度範囲にわたり正
確な測定ができる。それぞれのブリッジ回路のセンサ
は、星形構造となるように配置され、個々のブリッジ回
路のセンサは、中心を共有する星形構造となるように交
互に配置される。実質的に平坦なコイルは、螺旋形であ
り同心の平坦な巻線からなる。
きる回転角検出装置の製造。 【解決手段】センサ特性評価時に、回転部材により生成
される第１磁界を検出することができる。平坦なセンサ
部は、複数の磁界感知センサからなり、少なくとも２つ
のブリッジ回路に接続される。センサは、第１の角度範
囲を通し、第１磁界の方向を正確に特定できる。センサ
に補助磁界を供給することで、第２の角度範囲を通し、
角度を正確に特定できる様信号を修正することができ
る。センサに補助磁界を加えるため、センサ面と平行に
配置された平坦なコイルを備える。小型で、簡単な、低
コストの装置で最大３６０°の広い角度範囲にわたり正
確な測定ができる。それぞれのブリッジ回路のセンサ
は、星形構造となるように配置され、個々のブリッジ回
路のセンサは、中心を共有する星形構造となるように交
互に配置される。実質的に平坦なコイルは、螺旋形であ
り同心の平坦な巻線からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転可能な部材の
回転角度を検出するための装置に関し、その装置におい
ては、磁気的な影響を受ける可能性のあるセンサ装置の
特性を評価するときに、回転可能な部材によって生成ま
たは誘導される第１の磁界を検出することができ、か
つ、その第１の磁界は、回転角度を測定するのに使用す
ることができ、センサ装置は、実質的に平坦であり、か
つ、実質的に１つの平面内に配置された複数の磁界感知
センサ部材を備え、それらのセンサ部材は、回転角度の
関数に与えられる信号をそれぞれが供給する少なくとも
２つのブリッジ回路に接続され、それによって、センサ
装置は、第１の角度範囲を通して、第１の磁界の方向を
正確に特定することのできる信号を供給するようになさ
れ、センサ装置に補助磁界を供給するための手段であっ
て、その手段によって、第２の角度範囲を通して、角度
を正確に特定するために、第１の磁界の方向を特定する
ことのできる信号を修正することができ、センサ装置に
補助磁界を加えるための手段は、実質的に平坦なコイル
を備え、そのコイルの平坦な伸長部分は、センサ部材の
平面配置に沿って延びるように配置される。
回転角度を検出するための装置に関し、その装置におい
ては、磁気的な影響を受ける可能性のあるセンサ装置の
特性を評価するときに、回転可能な部材によって生成ま
たは誘導される第１の磁界を検出することができ、か
つ、その第１の磁界は、回転角度を測定するのに使用す
ることができ、センサ装置は、実質的に平坦であり、か
つ、実質的に１つの平面内に配置された複数の磁界感知
センサ部材を備え、それらのセンサ部材は、回転角度の
関数に与えられる信号をそれぞれが供給する少なくとも
２つのブリッジ回路に接続され、それによって、センサ
装置は、第１の角度範囲を通して、第１の磁界の方向を
正確に特定することのできる信号を供給するようになさ
れ、センサ装置に補助磁界を供給するための手段であっ
て、その手段によって、第２の角度範囲を通して、角度
を正確に特定するために、第１の磁界の方向を特定する
ことのできる信号を修正することができ、センサ装置に
補助磁界を加えるための手段は、実質的に平坦なコイル
を備え、そのコイルの平坦な伸長部分は、センサ部材の
平面配置に沿って延びるように配置される。
【０００２】
【従来の技術】回転可能な部材の回転角度を検出するた
めの装置については、ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１９
８−３９−４４６−Ａ１号から知ることができ、その装
置においては、磁気的な影響を受ける可能性のあるセン
サ装置の特性を評価するときに、回転可能な部材によっ
て生成または誘導される第１の磁界は、評価回路におい
て検出することができ、かつ、回転角度を測定するのに
使用することができる。ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１
９８−３９−４４６−Ａ１号によれば、センサ装置は、
磁気抵抗効果を利用しながら、第１の角度範囲を通し
て、とりわけ、１８０°の角度範囲を通して、第１の磁
界の方向を正確に特定することのできる信号を供給す
る。さらに、センサ装置に補助磁界を加えるための手段
が、提供され、それによって、第２の角度範囲を通し
て、とりわけ、３６０°の角度範囲を通して、角度を正
確に特定するために、第１の磁界の方向を特定すること
のできる信号を修正することができる。
めの装置については、ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１９
８−３９−４４６−Ａ１号から知ることができ、その装
置においては、磁気的な影響を受ける可能性のあるセン
サ装置の特性を評価するときに、回転可能な部材によっ
て生成または誘導される第１の磁界は、評価回路におい
て検出することができ、かつ、回転角度を測定するのに
使用することができる。ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１
９８−３９−４４６−Ａ１号によれば、センサ装置は、
磁気抵抗効果を利用しながら、第１の角度範囲を通し
て、とりわけ、１８０°の角度範囲を通して、第１の磁
界の方向を正確に特定することのできる信号を供給す
る。さらに、センサ装置に補助磁界を加えるための手段
が、提供され、それによって、第２の角度範囲を通し
て、とりわけ、３６０°の角度範囲を通して、角度を正
確に特定するために、第１の磁界の方向を特定すること
のできる信号を修正することができる。
【０００３】図３および本明細書の図３に関連する説明
からわかるように、センサ装置に補助磁界を加えるため
の手段は、非導電性中間層によって絶縁された薄層平面
コイルを備え、また、そのコイルは、センサ装置を構成
する２つのホイートストンブリッジ内のＡＭＲ抵抗を介
して配置される。平面コイルは、空間的に分離された２
つの部分からなり、その２つの部分のそれぞれは、２つ
のホイートストンブリッジ内の空間的に並置された位置
関係を有する所定のＡＭＲ抵抗を介して延びる。
からわかるように、センサ装置に補助磁界を加えるため
の手段は、非導電性中間層によって絶縁された薄層平面
コイルを備え、また、そのコイルは、センサ装置を構成
する２つのホイートストンブリッジ内のＡＭＲ抵抗を介
して配置される。平面コイルは、空間的に分離された２
つの部分からなり、その２つの部分のそれぞれは、２つ
のホイートストンブリッジ内の空間的に並置された位置
関係を有する所定のＡＭＲ抵抗を介して延びる。
【０００４】この構成は、きわめて大きな表面積を有す
る。したがって、ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１９８−
３９−４４６−Ａ１号に記載される構成のほかに、きわ
めて大きな部品基板を必要とする。平面コイルの広い面
積を有する構造のために、干渉磁界に対して高い感度を
示すことになる。そのような装置を一体部材として統合
し、小型化するためには、平面コイルの広い面積を有す
る構造もまた不都合なことである。
る。したがって、ドイツ特許公開公報第ＤＥ−１９８−
３９−４４６−Ａ１号に記載される構成のほかに、きわ
めて大きな部品基板を必要とする。平面コイルの広い面
積を有する構造のために、干渉磁界に対して高い感度を
示すことになる。そのような装置を一体部材として統合
し、小型化するためには、平面コイルの広い面積を有す
る構造もまた不都合なことである。
【０００５】角度をずらした位置関係で配置された少な
くとも２つの非接触型測定センサユニットを備えた角度
センサを欧州特許第ＥＰ−０−６７１−６０５−Ａ２号
から知ることができ、それのセンサ電圧は、測定される
べき回転可能な部材の角度の類似してはいるが角度がず
れているサイン関数（センサ特性）を有する。この角度
センサは、チップ上に配置され、ブリッジ部材を備えた
２つのセンサユニットを備え、それらのブリッジ部材
は、一方のセンサ部材のブリッジ部材の次には、必ず、
他方のセンサユニットのブリッジ部材が、共通の中心を
軸にして空間的に４５°だけずれた状態で現れるように
交互に配置される。ブリッジ部材に結合された評価回路
は、最大で１８０°までの角度範囲を通して、角度測定
値に相当する角度センサ電圧を正確に生成することがで
きる。
くとも２つの非接触型測定センサユニットを備えた角度
センサを欧州特許第ＥＰ−０−６７１−６０５−Ａ２号
から知ることができ、それのセンサ電圧は、測定される
べき回転可能な部材の角度の類似してはいるが角度がず
れているサイン関数（センサ特性）を有する。この角度
センサは、チップ上に配置され、ブリッジ部材を備えた
２つのセンサユニットを備え、それらのブリッジ部材
は、一方のセンサ部材のブリッジ部材の次には、必ず、
他方のセンサユニットのブリッジ部材が、共通の中心を
軸にして空間的に４５°だけずれた状態で現れるように
交互に配置される。ブリッジ部材に結合された評価回路
は、最大で１８０°までの角度範囲を通して、角度測定
値に相当する角度センサ電圧を正確に生成することがで
きる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
で、簡単な、コストのかからない装置によって、大きな
角度範囲を通して、好ましくは、最大３６０°までの角
度範囲を通して正確な測定ができるように、冒頭におい
て説明したような種類の装置を製造することである。
で、簡単な、コストのかからない装置によって、大きな
角度範囲を通して、好ましくは、最大３６０°までの角
度範囲を通して正確な測定ができるように、冒頭におい
て説明したような種類の装置を製造することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、冒頭において説明したような回転可能な部材の回
転角度を検出するための装置において、それぞれのブリ
ッジ回路のセンサ部材が、星形構造となるように配置さ
れ、個々のブリッジ回路のセンサ部材が、中心を共有す
る星形構造となるように交互に配置され、実質的に平坦
なコイルが、そのコイルの平坦な伸長部分に沿った実質
的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなることによっ
て達成される。
的は、冒頭において説明したような回転可能な部材の回
転角度を検出するための装置において、それぞれのブリ
ッジ回路のセンサ部材が、星形構造となるように配置さ
れ、個々のブリッジ回路のセンサ部材が、中心を共有す
る星形構造となるように交互に配置され、実質的に平坦
なコイルが、そのコイルの平坦な伸長部分に沿った実質
的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなることによっ
て達成される。
【０００８】小型の角度センサユニットをきわめて単純
に構成された平面コイルと組み合わせることから、１つ
の単純なセンサ装置だけを備えたきわめて単純で小型の
ユニットが得られ、それは、低コストで簡単に製造する
ことができ、小型化に適したものであり、干渉に対して
低感度を有するものである。
に構成された平面コイルと組み合わせることから、１つ
の単純なセンサ装置だけを備えたきわめて単純で小型の
ユニットが得られ、それは、低コストで簡単に製造する
ことができ、小型化に適したものであり、干渉に対して
低感度を有するものである。
【０００９】この点については、ドイツ特許公開公報第
ＤＥ−１９８−３９−４４６−Ａ１号が、欧州特許第Ｅ
Ｐ−０−６７１−６０５−Ａ２号に記載される星形に交
互に配置された構造に基づいたＡＭＲ抵抗の別の構成に
おいて、この明細書に記述されるような種類の平面コイ
ルによって補助磁界を生成することもできることを開示
していることに注意されたい。しかしながら、ドイツ特
許公開公報第ＤＥ−１９８−３９−４４６−Ａ１号に示
される平面コイルの構造は、欧州特許第ＥＰ−０−６７
１−６０５−Ａ２号に記載される星形に交互に配置され
た構造に基づいたＡＭＲ抵抗の構成と組み合わせても有
益な結果をもたらさない。本発明に記載されるような平
面コイルを構成することを示唆してもいないし、また、
この明細書において、さらに詳細には説明しない。
ＤＥ−１９８−３９−４４６−Ａ１号が、欧州特許第Ｅ
Ｐ−０−６７１−６０５−Ａ２号に記載される星形に交
互に配置された構造に基づいたＡＭＲ抵抗の別の構成に
おいて、この明細書に記述されるような種類の平面コイ
ルによって補助磁界を生成することもできることを開示
していることに注意されたい。しかしながら、ドイツ特
許公開公報第ＤＥ−１９８−３９−４４６−Ａ１号に示
される平面コイルの構造は、欧州特許第ＥＰ−０−６７
１−６０５−Ａ２号に記載される星形に交互に配置され
た構造に基づいたＡＭＲ抵抗の構成と組み合わせても有
益な結果をもたらさない。本発明に記載されるような平
面コイルを構成することを示唆してもいないし、また、
この明細書において、さらに詳細には説明しない。
【００１０】本発明による装置のきわめて好都合な実施
形態は、実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からな
る実質的に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を共有
して交互に配置されたセンサ部材によって構成されたセ
ンサ装置とは、それらの中心が、少なくとも実質的に一
致することを特徴とする。これによって、最低限の表面
積を備えたきわめて簡潔な構造が得られる。
形態は、実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からな
る実質的に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を共有
して交互に配置されたセンサ部材によって構成されたセ
ンサ装置とは、それらの中心が、少なくとも実質的に一
致することを特徴とする。これによって、最低限の表面
積を備えたきわめて簡潔な構造が得られる。
【００１１】本発明による装置においては、センサ部材
が配置される平面において均質な磁界を生成しなくても
よい。対照的に、磁界の方向を規定するだけでよい。本
発明のもう１つの好都合な実施形態によれば、これは、
実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなる実質的
に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を共有して交互
に配置されたセンサ部材によって構成されたセンサ装置
とが、所定の距離だけお互いに中心をずらして配置され
ることによって、簡単に達成することができる。その結
果、磁界をセンサ部材の平面において好ましい方向に合
わせることができる。もちろん、この中心がずれた配置
の場合、中心を共有する配置よりもわずかに大きな表面
積が必要となる。
が配置される平面において均質な磁界を生成しなくても
よい。対照的に、磁界の方向を規定するだけでよい。本
発明のもう１つの好都合な実施形態によれば、これは、
実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなる実質的
に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を共有して交互
に配置されたセンサ部材によって構成されたセンサ装置
とが、所定の距離だけお互いに中心をずらして配置され
ることによって、簡単に達成することができる。その結
果、磁界をセンサ部材の平面において好ましい方向に合
わせることができる。もちろん、この中心がずれた配置
の場合、中心を共有する配置よりもわずかに大きな表面
積が必要となる。
【００１２】センサ装置と少なくとも実質的に中心を共
有する平面コイル配置の場合、本発明のさらなる実施形
態によれば、ブリッジ回路の片方だけによって生成され
る信号が、回転可能な部材の回転角度を検出するため
に、磁気的な影響を受ける可能性のあるセンサ装置の特
性を評価するのに使用されるとき、好都合であり有益で
もある。片方のブリッジだけから信号を得ることによっ
て、できるだけ一方向の補助磁界だけが、センサ装置か
ら供給される信号を評価するのに使用されることを実現
することができる。
有する平面コイル配置の場合、本発明のさらなる実施形
態によれば、ブリッジ回路の片方だけによって生成され
る信号が、回転可能な部材の回転角度を検出するため
に、磁気的な影響を受ける可能性のあるセンサ装置の特
性を評価するのに使用されるとき、好都合であり有益で
もある。片方のブリッジだけから信号を得ることによっ
て、できるだけ一方向の補助磁界だけが、センサ装置か
ら供給される信号を評価するのに使用されることを実現
することができる。
【００１３】本発明による装置においては、実質的に平
坦なコイルは、好ましくは、センサ装置上に一体部材と
して統合される。この製造方法によれば、きわめて簡潔
な構造をきわめて低コストで精密に製造することが可能
となる。それによって、実質的に平坦なコイルの製造と
センサ装置の製造とを合同製造プロセスに統合すること
ができる。
坦なコイルは、好ましくは、センサ装置上に一体部材と
して統合される。この製造方法によれば、きわめて簡潔
な構造をきわめて低コストで精密に製造することが可能
となる。それによって、実質的に平坦なコイルの製造と
センサ装置の製造とを合同製造プロセスに統合すること
ができる。
【００１４】本発明に基づくような種類の装置は、簡単
で低コストで小型で堅牢なセンサが大きな角度範囲で必
要とされるあらゆる分野で使用される。好ましい利用分
野は、自動車技術であるが、例えば、電気および電子技
術の分野において、摺動電位差計を非接触型回転角度セ
ンサに取り替えるのに使用してもよい。
で低コストで小型で堅牢なセンサが大きな角度範囲で必
要とされるあらゆる分野で使用される。好ましい利用分
野は、自動車技術であるが、例えば、電気および電子技
術の分野において、摺動電位差計を非接触型回転角度セ
ンサに取り替えるのに使用してもよい。
【００１５】本発明のこれらのそしてその他の特徴が、
以下で記述される実施形態を参照して、説明され、そし
て、明白なものとなる。
以下で記述される実施形態を参照して、説明され、そし
て、明白なものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１に示されるセンサ装置は、実
質的に１つの平面内に配置された４つの実質的に平坦な
磁界感知センサ部材１、２、３、４からなる第１のブリ
ッジ回路と、実質的に１つの平面内に配置された４つの
実質的に平坦な磁界感知センサ部材５、６、７、８から
なる第２のブリッジ回路とを備える。それぞれのブリッ
ジ回路のセンサ部材１、２、３、４、および、センサ部
材５、６、７、８は、星形構造となるように配置され
る。さらに、個々のブリッジ回路のセンサ部材１、２、
３、４とセンサ部材５、６、７、８とは、中心を共有す
る星形構造となるように交互に配置される。その結果、
一方のブリッジ回路のセンサ部材１、２、３、４の次に
は、必ず、他方のブリッジ回路のセンサ部材５、６、
７、８が、図１において十字記号として示される共通の
中心を軸にして空間的に４５°だけ回転した状態で現れ
る。それぞれのブリッジ回路は、回転角度の関数に与え
られる信号を取り出すために、第１のブリッジ回路１、
２、３、４については接触面１１〜１６を介して、第２
のブリッジ回路５、６、７、８については接触面１７〜
２０を介して、お互いに絶縁される。
質的に１つの平面内に配置された４つの実質的に平坦な
磁界感知センサ部材１、２、３、４からなる第１のブリ
ッジ回路と、実質的に１つの平面内に配置された４つの
実質的に平坦な磁界感知センサ部材５、６、７、８から
なる第２のブリッジ回路とを備える。それぞれのブリッ
ジ回路のセンサ部材１、２、３、４、および、センサ部
材５、６、７、８は、星形構造となるように配置され
る。さらに、個々のブリッジ回路のセンサ部材１、２、
３、４とセンサ部材５、６、７、８とは、中心を共有す
る星形構造となるように交互に配置される。その結果、
一方のブリッジ回路のセンサ部材１、２、３、４の次に
は、必ず、他方のブリッジ回路のセンサ部材５、６、
７、８が、図１において十字記号として示される共通の
中心を軸にして空間的に４５°だけ回転した状態で現れ
る。それぞれのブリッジ回路は、回転角度の関数に与え
られる信号を取り出すために、第１のブリッジ回路１、
２、３、４については接触面１１〜１６を介して、第２
のブリッジ回路５、６、７、８については接触面１７〜
２０を介して、お互いに絶縁される。
【００１７】図２は、本発明の第１の実施形態を示す。
この図面においては、実質的に螺旋形であり同心の平坦
な巻線からなる実質的に平坦なコイル３０が、図１のセ
ンサ装置上に配置され、それの中心は、センサ装置の中
心と少なくとも実質的に一致する。平面コイル３０は、
好ましくは、わかりやすくするために図２には示されな
い絶縁層上において、センサ装置上に一体部材として統
合される。それの巻線端部において、平面コイル３０
は、接触面３１および３２を有し、それらの接触面３１
および３２を介して、平面コイル３０は、補助磁界を生
成するための電流を受け取ることができる。この補助磁
界の磁力線の方向が、図２の矢印４０によって示され
る。磁力線は、実質的に共通の中心点すなわちセンサ装
置および平面コイルの中心から外側へ実質的に放射状に
延びる。
この図面においては、実質的に螺旋形であり同心の平坦
な巻線からなる実質的に平坦なコイル３０が、図１のセ
ンサ装置上に配置され、それの中心は、センサ装置の中
心と少なくとも実質的に一致する。平面コイル３０は、
好ましくは、わかりやすくするために図２には示されな
い絶縁層上において、センサ装置上に一体部材として統
合される。それの巻線端部において、平面コイル３０
は、接触面３１および３２を有し、それらの接触面３１
および３２を介して、平面コイル３０は、補助磁界を生
成するための電流を受け取ることができる。この補助磁
界の磁力線の方向が、図２の矢印４０によって示され
る。磁力線は、実質的に共通の中心点すなわちセンサ装
置および平面コイルの中心から外側へ実質的に放射状に
延びる。
【００１８】図１に示される構成におけるセンサ装置の
接触面が、平面コイルによって覆われ、それによって、
外部からセンサ装置に接触できないようになりさえすれ
ば、接触面１１〜２０の空間的な配置は、センサ装置の
外部寸法を著しく変更することなく適宜に変更してもよ
い。好都合な実施形態においては、簡略な構成として、
それぞれのブリッジ回路の片方のブリッジだけの信号を
評価するように、センサ装置の接触面１１〜２０のすべ
てが接続されなければならないわけではないことを考慮
に入れてもよい。
接触面が、平面コイルによって覆われ、それによって、
外部からセンサ装置に接触できないようになりさえすれ
ば、接触面１１〜２０の空間的な配置は、センサ装置の
外部寸法を著しく変更することなく適宜に変更してもよ
い。好都合な実施形態においては、簡略な構成として、
それぞれのブリッジ回路の片方のブリッジだけの信号を
評価するように、センサ装置の接触面１１〜２０のすべ
てが接続されなければならないわけではないことを考慮
に入れてもよい。
【００１９】補助磁界を生成する電流の大きさおよび補
助磁界の強さを調整するために、平面コイルの巻数を調
整してもよく、例えば、図示された構造と比較して、巻
数が多くてもよい。
助磁界の強さを調整するために、平面コイルの巻数を調
整してもよく、例えば、図示された構造と比較して、巻
数が多くてもよい。
【００２０】図３に示される第２の実施形態において
は、実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなる実
質的に平坦なコイル５０が、センサ装置の中心から所定
の距離だけ中心をずらしてセンサ装置上に配置され、そ
のセンサ装置は、それは図１に示されるが、ここでは、
時計回りに９０°だけ回転させた位置関係で示される。
平面コイル５０は、それの巻線端部に接触面５１および
５２を有し、それらの接触面５１および５２を介して、
平面コイルは、補助磁界を生成するための電流を受け取
ることができる。この補助磁界の磁力線の方向は、図３
の矢印６０によって示される。この場合にもまた、平面
コイルの中心から外側へ実質的に放射状に延びる。しか
しながら、この実施形態におけるこの中心は、センサ装
置の中心から空間的に所定の間隔を置いて配置されるの
で、補助磁界の磁力線は、もはや、センサ装置から放射
状に延びるのではなく、少なくとも大部分が、斜めに延
びる。したがって、補助磁界は、所望の角度測定に使用
されるとき、センサ装置にとって好ましい方向を有す
る。
は、実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からなる実
質的に平坦なコイル５０が、センサ装置の中心から所定
の距離だけ中心をずらしてセンサ装置上に配置され、そ
のセンサ装置は、それは図１に示されるが、ここでは、
時計回りに９０°だけ回転させた位置関係で示される。
平面コイル５０は、それの巻線端部に接触面５１および
５２を有し、それらの接触面５１および５２を介して、
平面コイルは、補助磁界を生成するための電流を受け取
ることができる。この補助磁界の磁力線の方向は、図３
の矢印６０によって示される。この場合にもまた、平面
コイルの中心から外側へ実質的に放射状に延びる。しか
しながら、この実施形態におけるこの中心は、センサ装
置の中心から空間的に所定の間隔を置いて配置されるの
で、補助磁界の磁力線は、もはや、センサ装置から放射
状に延びるのではなく、少なくとも大部分が、斜めに延
びる。したがって、補助磁界は、所望の角度測定に使用
されるとき、センサ装置にとって好ましい方向を有す
る。
【００２１】その他の点については、図２に示される実
施形態の構成に関連した説明が、図３に示される構成に
も同じように適用できる。
施形態の構成に関連した説明が、図３に示される構成に
も同じように適用できる。
【図１】欧州特許第ＥＰ−０−６７１−６０５−Ａ２号
に記載された実施形態によるセンサ装置を示す図であ
る。
に記載された実施形態によるセンサ装置を示す図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す図であり、実質
的に平坦なコイルが、実質的に星形に中心を共有して交
互に配置されたセンサ部材によって構成されたセンサ装
置と実質的に中心を共有している。
的に平坦なコイルが、実質的に星形に中心を共有して交
互に配置されたセンサ部材によって構成されたセンサ装
置と実質的に中心を共有している。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図であり、平面
コイルが、センサ装置から中心をずらして配置されてい
る。
コイルが、センサ装置から中心をずらして配置されてい
る。
１１〜２０ 接触面 ３０ コイル ３１、３２ 接触面 ４０ 磁力線の方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター、コバルスキ ドイツ連邦共和国ピヌベルク、ファゼネン ベーク、８エー (72)発明者 シュテファン、プッシュ ドイツ連邦共和国ハンブルク、ホイスベー ク、10 Ｆターム(参考） 2F077 AA23 CC02 JJ01 JJ10 JJ23 TT16 WW04
Claims (5)
- 【請求項１】回転可能な部材の回転角度を検出するため
の装置であり、該装置において、磁気的な影響を受ける
可能性のあるセンサ装置の特性を評価するときに、回転
可能な部材によって生成または誘導される第１の磁界を
検出することができ、かつ、その第１の磁界は、回転角
度を測定するのに使用することができ、センサ装置は、
実質的に平坦であり、かつ、実質的に１つの平面内に配
置された複数の磁界感知センサ部材を備え、それらのセ
ンサ部材は、回転角度の関数に与えられる信号をそれぞ
れが供給する少なくとも２つのブリッジ回路に接続さ
れ、それによって、センサ装置は、第１の角度範囲を通
して、第１の磁界の方向を正確に特定することのできる
信号を供給するようになされ、センサ装置に補助磁界を
供給するための手段であり、その手段によって、第２の
角度範囲を通して、角度を正確に特定するために、第１
の磁界の方向を特定することのできる信号を修正するこ
とができ、センサ装置に補助磁界を加えるための手段
は、実質的に平坦なコイルを備え、そのコイルの平坦な
伸長部分は、センサ部材の平面配置に沿って延びるよう
に配置される、該装置であって、 それぞれのブリッジ回路のセンサ部材が、星形構造とな
るように配置され、 個々のブリッジ回路のセンサ部材が、中心を共有する星
形構造となるように交互に配置され、 実質的に平坦なコイルが、そのコイルの平坦な伸長部分
に沿った実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線からな
る、 ことを特徴とする装置。 - 【請求項２】実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線か
らなる実質的に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を
共有して交互に配置されたセンサ部材によって構成され
たセンサ装置とは、それらの中心が、少なくとも実質的
に一致することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】ブリッジ回路の片方のブリッジによってし
か生成されない信号が、回転可能な部材の回転角度を検
出するために、磁気的な影響を受ける可能性のあるセン
サ装置の特性を評価するのに使用されることを特徴とす
る請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】実質的に螺旋形であり同心の平坦な巻線か
らなる実質的に平坦なコイルと、実質的に星形に中心を
共有して交互に配置されたセンサ部材によって構成され
たセンサ装置とが、所定の距離だけお互いに中心をずら
して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項５】実質的に平坦なコイルが、センサ装置上に
一体部材として統合されたことを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|
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| WO2004017086A1 (de) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Gmr-sensorelement und dessen verwendung |
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| US8947082B2 (en) * | 2011-10-21 | 2015-02-03 | University College Cork, National University Of Ireland | Dual-axis anisotropic magnetoresistive sensors |
| JP2014055911A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Nidec Servo Corp | 無接触型ポテンショメータ |
| CN103217544B (zh) * | 2013-03-21 | 2015-06-03 | 上海新跃仪表厂 | 用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法及系统 |
| DE102014220454A1 (de) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung zur berührungslosen Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil |
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|---|---|---|---|---|
| US4706020A (en) * | 1983-12-12 | 1987-11-10 | General Electric Company | High frequency eddy current probe with planar, spiral-like coil on flexible substrate for detecting flaws in semi-conductive material |
| FR2659178B1 (fr) * | 1990-03-02 | 1992-05-15 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Ensemble de bobines d'excitation, procede de fabrication d'un tel ensemble et micromoteur electromagnetique equipe de celui-ci. |
| ATE171546T1 (de) * | 1994-01-31 | 1998-10-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Verwendung einer miniaturisierten spulenanordnung hergestellt in planartechnologie zur detektion von ferromagnetischen stoffen |
| DE4408078A1 (de) * | 1994-03-10 | 1995-09-14 | Philips Patentverwaltung | Winkelsensor |
| JP3725599B2 (ja) * | 1995-09-07 | 2005-12-14 | 株式会社東芝 | 平面型磁気素子 |
| WO1998057188A1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sensor comprising a wheatstone bridge |
| US5952825A (en) * | 1997-08-14 | 1999-09-14 | Honeywell Inc. | Magnetic field sensing device having integral coils for producing magnetic fields |
| TW388889B (en) * | 1997-12-17 | 2000-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Planar transformer |
| DE19839446A1 (de) * | 1998-08-29 | 2000-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zur Drehwinkelerfassung eines drehbaren Elements |
| US6486656B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-11-26 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetoresistive die and position sensor |
-
2001
- 2001-01-31 DE DE10104116A patent/DE10104116A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-01-24 US US10/056,085 patent/US6690157B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-29 DE DE50200640T patent/DE50200640D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-29 EP EP02100074A patent/EP1229307B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-29 AT AT02100074T patent/ATE271686T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-01-30 JP JP2002021033A patent/JP4121747B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE10104116A1 (de) | 2002-08-01 |
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