WO2007006742A1 - Drehwinkelsensor - Google Patents

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WO2007006742A1
WO2007006742A1 PCT/EP2006/063998 EP2006063998W WO2007006742A1 WO 2007006742 A1 WO2007006742 A1 WO 2007006742A1 EP 2006063998 W EP2006063998 W EP 2006063998W WO 2007006742 A1 WO2007006742 A1 WO 2007006742A1
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magnetic
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sensor
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Wolfgang Abele
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Zf Lenksysteme Gmbh
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    • 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
    • G01D5/244—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24428—Error prevention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column

Definitions

  • the invention relates to a rotation angle sensor, in particular for measuring a rotation angle of a steering shaft of a steering system, according to the preamble of
  • DE 102 10 372 A1 describes a rotational angle sensor with high angular resolution, wherein a first track of magnetic north and south poles is arranged on a disk or annular carrier designed as a pole wheel.
  • the carrier of the first track of magnetic north and south poles is arranged transversely to a longitudinal axis of a shaft and rotatably connected to the shaft.
  • With a magnetic angle sensor the rotational position of the shaft is detected.
  • a second track of magnetic north and south poles with, compared to the first track, substantially smaller arc lengths of the magnetic poles on the disc or annular support is arranged.
  • the second track is measured by a second magnetic field sensor and an angle function, the signals of the magnetic angle sensors are linearized.
  • a rotation angle sensor With such a rotation angle sensor, rotational positions of a shaft in the range up to 360 ° can be determined with high resolution.
  • a rotation angle sensor requires a separate counter module and a separate memory module and is not able to absolutely reproduce the rotational position of the shaft at an interruption of the supply voltage or represent a 360 ° beyond rotational position of the shaft.
  • the invention has for its object to provide a rotation angle sensor with which even after an interruption of the power supply, an absolute rotation angle over a range which is greater than 360 °, is detected.
  • the rotation angle sensor which detects the rotational position of the disc or annular carrier of the track of magnetic north and south poles, with a magnetic counter whose resistivity is also at a rotation angle greater than 360 ° changes significantly, and which counts the periodic angle information of the angle sensor and this periodic angle information is transformed by a computing device into a multitum angle is provided in a rotation angle sensor, the rotation angle sensor according to the invention is capable of high-resolution one
  • the magnetic counter is suitable as a memory for rotational angle positions of more than 360 °. Its resistivity changes significantly over several turns of the track of magnetic north and south poles on the disc or annular carrier in discrete angular segments of, for example, 180 °. The storage of the angular positions takes place in the magnetic counter thus de-energized.
  • the magnetic counter is sensor and memory at the same time.
  • the magnetic counter and the calculating means may form a unit in the form of a sensor.
  • the magnetic counter is preferably provided as a strip conductor, which in the manner of a GMR sensor of a multi-layer structure, consisting of a variety of layers of ferro mag netic
  • Transition metal and non-magnetic metal layers has a number of tracks of multilayer structures provided spirally with optionally parallel straight sections.
  • the following layer sequence of the multilayer structure can be constructed on a silicon substrate: tantalum with an aluminum contact - antiferromagnet - reference layer
  • Domain walls i. Area in which the magnetization rotates through 180 ° over a certain distance.
  • the respective domain wall separates areas in which the magnetization deviates from each other by 180 °.
  • the magnetic angle sensor scanning the pole pairs is preferably designed as a sensitive MR, GMR / AMR or Hall sensor.
  • the magnetic counter is equipped with at least 3 tracks and preferably with 12 tracks and the
  • Disc or annular carriers have at least 1 pole pair of magnetic north and south poles and preferably 8 north and south poles (4 pole pairs).
  • the rotation angle sensor formed from the magnetic angle sensor and the magnetic counter is preferably arranged on a printed circuit board and its count or resistivity changes are detected by the calculation device, which determines a high-resolution angle of rotation of a shaft designed as a steering shaft.
  • the high-resolution angle of rotation can serve as a setpoint for a regulation of the steering system, which is constructed, for example, as a steer-by-wire steering.
  • the steering system can be used for any vehicle, but especially for a passenger car or for a commercial vehicle. It may be expedient to connect a plurality of magnetic counters and a plurality of magnetic angle sensors redundantly in the rotation angle sensor in order to ensure high reliability of the rotation angle sensor.
  • the rotation angle sensor may also be functionally combined with a torque sensor locally and with respect to the connection to the calculation device.
  • FIG. 1 shows a block diagram for the determination of a rotation angle of a shaft by a rotation angle sensor according to the invention
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a magnetic counter of
  • Fig. 1 is a block diagram of the determination of a rotation angle ⁇ of a shaft 3, which is a steering shaft in a steering system of a passenger car in the embodiment shown, shown.
  • the angle of rotation ⁇ can be greater than 360 °.
  • a disc-shaped carrier 2 with a track 5 of eight magnetic north and south poles is arranged transversely to a longitudinal axis 4 of the shaft 3 rotating with this.
  • the rotation angle sensor 1 is in the preferred embodiment shown in Fig. 1 as the sum of a magnetic counter 7, a magnetic angle sensor 6 and a calculation and
  • Evaluation unit 8 arranged on a printed circuit board 9, formed.
  • the magnetic angle sensor 6 is formed in the embodiment as a high-resolution GMR / AMR sensor with two transverse measuring strips, for example made of Permalloy and able to change the angle of rotation ⁇ of the
  • Wave 3 from 0 ° to 90 ° to capture The measurement method is known per se and is based on an electrical resistance change of GMR / AMR materials as a function of an angle of an applied magnetic field B ext . and the direction of an electric current flowing through the GMR / AMR materials. As a diagram in Fig. 1 shows, has the angular dependence of the electric
  • Calculation device 8 are combined to determine a rotation angle ⁇ , which is greater than 360 °.
  • FIG. 2 shows in a schematic illustration of a magnetic counter 7 of the angle of rotation sensor 1, the latter is in the form of a strip conductor which is in the manner of a GMR sensor.
  • Sensor consists of a multi-layer structure 10 consisting of a variety of layers of ferromagnetic transition metal and layers of non-magnetic metal is formed.
  • the multilayer structures 10 are arranged in a spiral shape with straight sections arranged parallel to one another on a silicon substrate. Such multilayer structures show under the influence of an external magnetic field B ext.
  • a giant magnetoresistance effect wherein the relative formation of the magnetization of the successive ferromagnetic layers and thus the resistivity of the magnetic counter 7 changes.
  • the multilayer structures 10 are arranged narrow, strip-shaped and nested as in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, so-called domain walls 11, d. H. Areas in which the magnetization rotates through 180 ° over a certain distance. In each strip between two domain walls 11, the magnetization deviates by approximately 180 ° relative to the respective next strip.
  • the magnetization in the multi-layered structures and its resistivity, which is significant to the revolutions of the disc-shaped carrier 2 are measured and measured by a current applied to the magnetic counter can be.
  • the measuring range depends on the
  • the 12 tracks which, in combination with the disk-shaped carrier 2 formed as a ⁇ -pole flywheel, make it possible to see three revolutions of the shaft 3, in particular of a steering shaft of a steering system.
  • the information of the high-resolution angle sensor 6 and the magnetic counter 7 are evaluated by the calculation device 8, and transformed into a linear dependence of the rotation angle ⁇ of the shaft 3 over several revolutions of the shaft 3, as shown in FIG.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehwinkelsensor (1), insbesondere zur Messung eines Drehwinkels (σ) einer Lenkwelle eines Lenksystems, mit einem Scheiben- oder ringförmigen Träger (2) der auf einer Welle (3) quer zu deren Längsachse (4) festgelegt ist und eine Spur (5) von magnetischen Nord- und Südpolen aufweist, wobei die Spur (5) von einem magnetischen Winkelsensor (6) detektiert ist. Um einen Drehwinkelsensor zu schaffen, mit dem auch nach einer Unterbrechung von dessen Stromversorgung ein absoluter Drehwinkel (σ) über einen Bereich der größer als 360° ist, detektierbar ist, ist vorgesehen, die periodischen Winkelinformationen des Winkelsensors (6) zusätzlich von einem magnetischen Zähler (7) zu detektieren und durch eine Berechnungseinrichtung (8) in einen multitum-Winkel zu transformieren.

Description

Drehwinkelsensor
Die Erfindung betrifft einen Drehwinkelsensor, insbesondere zur Messung eines Drehwinkels einer Lenkwelle eines Lenksystems, nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Die DE 102 10 372 A1 beschreibt einen Drehwinkelsensor mit hoher Winkelauflösung wobei auf einem als Polrad ausgebildeten Scheiben- oder ringförmigen Träger eine erste Spur von magnetischen Nord- und Südpolen angeordnet ist. Der Träger der ersten Spur von magnetischen Nord- und Südpolen ist quer zu einer Längsachse einer Welle angeordnet und drehfest mit der Welle verbunden. Mit einem magnetischen Winkelsensor wird die Drehlage der Welle erfasst. Um eine hohe Auflösung des Drehwinkels der Welle zu ermöglichen, ist eine zweite Spur von magnetischen Nord- und Südpolen mit, im Vergleich zur ersten Spur, wesentlich geringeren Bogenlängen der Magnetpole auf dem Scheiben- oder ringförmigen Träger angeordnet. Die zweite Spur wird von einem zweiten Magnetfeldsensor vermessen und über eine Winkelfunktion werden die Signale der magnetischen Winkelsensoren linearisiert. Mit einem derartigen Drehwinkelsensor lassen sich Drehlagen einer Welle im Bereich bis 360° hochauflösend ermitteln. Ein solcher Drehwinkelsensor bedarf jedoch eines separaten Zählerbausteins und eines separaten Speicherbausteins und ist nicht in der Lage bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung die Drehlage der Welle absolut wiederzugeben oder eine über 360° hinausgehende Drehlage der Welle darzustellen.
Die DE 198 39 446 A1 beschreibt einen weiteren Drehwinkelsensor der eine absolute Winkelmessung über einen Bereich von 0° bis 360° ermöglicht. Zwei anisotrope Magnetowiderstands-Dünnschichtsensoren sind zu jeweils zwei Wheatstone-Brücken verschaltet und dienen zu einer Extraktion eines winkelabhängigen Nutzsignals in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Sensoren zu einem äußeren Magnetfeld. Zur
Unterscheidung der beiden jeweiligen Winkelbereiche von 0° bis 180° und 180° bis 360° wird kurzzeitig ein Hilfsmagnetfeld an die Sensorschaltung angelegt, wodurch sich die von den Wheatstone-Brücken generierten Spannungssignale ändern. Diese Signaländerungen werden in einer Bereichsfunktion ausgewertet, womit eine Winkelmessung über einen Bereich von 0° bis 360° mit dem Drehwinkelsensor ermöglicht ist. Bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung ist eine Initialisierung erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehwinkelsensor zu schaffen, mit dem auch nach einer Unterbrechung von dessen Stromversorgung ein absoluter Drehwinkel über einen Bereich, der größer als 360° ist, erkannt wird.
Die Aufgabe wird mit einem Drehwinkelsensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch dass eine Kombination des magnetischen Winkelsensors, welcher die Drehlage des Scheiben- oder ringförmigen Trägers der Spur von magnetischen Nord- und Südpolen detektiert, mit einem magnetischen Zähler, dessen Resistivität sich auch bei einem Drehwinkel der größer als 360° ist, signifikant ändert, und der die periodischen Winkelinformationen des Winkelsensors zählt und diese periodischen Winkelinformationen von einer Berechnungseinrichtung in einen multitum- Winkel transformiert werden, in einem Drehwinkelsensor vorgesehen ist, ist der erfindungsgemäße Drehwinkelsensor in der Lage, hochauflösend eine
Drehwinkellage der Welle zu erkennen. Auch nach einer Unterbrechung der Versorgungsspannung für den Drehwinkelsensor ist dies ermöglicht, da der magnetische Zähler als Speicher für Drehwinkellagen von mehr als 360° geeignet ist. Seine Resistivität ändert sich signifikant über mehrere Umdrehungen der Spur von magnetischen Nord- und Südpolen auf dem Scheiben- oder ringförmigen Träger in diskreten Winkelsegmenten von beispielsweise 180°. Die Speicherung der Drehwinkellagen geschieht in dem magnetischen Zähler somit stromlos. Der magnetische Zähler ist dabei Sensor und Speicher zugleich.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der magnetische Zähler und die Berechnungseinrichtung können eine Einheit in Form eines Sensors bilden. Der magnetische Zähler ist bevorzugt als Streifenleiter vorgesehen, der in der Art eines GMR-Sensors aus einer Multischicht-Struktur, bestehend aus einer Abwechslung von Schichten aus ferro mag netischem
Übergangsmetall und Schichten aus nicht magnetischem Metall, besteht. Er weist eine Anzahl von spiralförmig mit wahlweise parallel zueinander angeordneten geraden Abschnitten versehenen Spuren von Multischicht-Strukturen auf. Auf einem Silitium-Substrat kann folgende Schichtabfolge der Multischichtstruktur aufgebaut sein: Tantal mit einer Aluminiumkontaktierung - Antiferromagnet - Referenzschicht
(CoFe) - unmagnetische Schicht - Sensorschicht (NiFe/CoFe) - Tantal. In solchen Multischichtstrukturen tritt unter dem Einfluß eines äußeren Magnetfeldes ein Riesen-Magnetowiderstandseffekt auf, wobei sich die relative Ausrichtung der Magnetisierungen der aufeinanderfolgenden ferromagnetischen Schichten ändert. Die Resistivität des GMR-Sensors ändert sich dadurch. In schmalen streifenförmig und spiralförmig ineinander geschachtelten Multischichtstrukturen bilden sich
Domänenwände, d.h. Bereich in denen sich über eine bestimmte Strecke die Magnetisierung um 180° dreht. Die jeweilige Domänenwand trennt Bereiche in denen die Magnetisierung um 180° voneinander abweicht. Bei eine Drehung des scheiben- oder ringförmigen Trägers einer Spur von magnetischen Nord- und Südpolen an dem magnetischen Zähler ändert sich beim Vorbeistreichen eines jeden Polpaares die
Magnetisierung in der Multischichtstruktur und die Resistivität des magnetischen Zählers, die signifikant über mehrere Umdrehungen des Scheiben- oder ringförmigen Trägers ist und die über einen an den magnetischen Zähler angelegten Strom gemessen werden kann. Die DE 10 2004 020 149 A1 beschreibt den Effekt der Bildung von Domänenwänden in spiralförmig angeordneten Multischichtstrukturen.
Auch im stromlosen Zustand des magnetischen Zählers bleibt die Resistivität für den jeweiligen Drehwinkel des Scheiben- oder ringförmigen Trägers signifikant erhalten, sodaß eine etwaige Unterbrechung der Stromversorgung des Drehwinkelsensors bedeutungslos ist und keiner Initialisierung bedarf. Um die relativ grobe Auflösung des magnetischen Zählers zu verfeinern, ist der die Polpaare abtastende magnetische Winkelsensor bevorzugt als ein empfindlicher MR-, GMR/AMR- oder Hallsensor ausgebildet. In einer besonders für ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehenen Ausführungsform des Drehwinkelsensors, ist der magnetische Zähler mit mindestens 3 Spuren und bevorzugt mit 12 Spuren ausgestattet und der
Scheiben- oder ringförmige Träger weist mindestens 1 Polpaar magnetischer Nord- und Südpole und bevorzugt 8 Nord- und Südpole (4 Polpaare) auf. Der aus dem magnetischen Winkelsensor und dem magnetischen Zähler gebildete Drehwinkelsensor ist bevorzugt auf einer Leiterplatte angeordnet und dessen Zählerstand oder Resistivitätsänderungen werden von der Berechnungseinrichtung erfasst, die einen hochaufgelösten Drehwinkel einer als Lenkwelle ausgebildeten Welle ermittelt.
Der hochaufgelöste Drehwinkel kann als Sollwert für eine Regelung des Lenksystems, das beispielsweise als steer-by-wire-Lenkung aufgebaut ist, dienen. Das Lenksystem kann für jedwedes Fahrzeug, insbesondere aber für ein Personenkraftfahrzeug oder für einen Nutzkraftwagen dienen. Es kann zweckmäßig sein, in dem Drehwinkelsensor mehrere magnetische Zähler und mehrere magnetische Winkelsensoren redundant zu verschalten um eine hohe Ausfallsicherheit des Drehwinkelsensor zu gewährleisten. Der Drehwinkelsensor kann auch örtlich und in Bezug auf die Anbindung an die Berechnungseinrichtung funktional mit einem Drehmomentsensor kombiniert sein.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für die Bestimmung eines Drehwinkels einer Welle durch einen erfindungsgemäßen Drehwinkelsensor,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines magnetischen Zählers des
Drehwinkelsensors.
In Fig. 1 ist in einem Blockschaltbild die Bestimmung eines Drehwinkels σ einer Welle 3, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Lenkwelle in einem Lenksystem eines Personenkraftwagens ist, gezeigt. Der Drehwinkel σ kann dabei größer als 360° betragen. Zu diesem Zweck ist ein scheibenförmiger Träger 2 mit einer Spur 5 von acht magnetischen Nord- und Südpolen quer zu einer Längsachse 4 der Welle 3 rotierend mit dieser angeordnet. Der Drehwinkelsensor 1 ist in dem in Fig. 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel als Summe aus einem magnetischen Zähler 7, einem magnetischen Winkelsensor 6 und einer Berechnungs- und
Auswerteeinheit 8 auf einer Leiterplatte 9 angeordnet, gebildet.
Der magnetische Winkelsensor 6 ist in dem Ausführungsbeispiel als hochauflösender GMR/AMR-Sensor mit zwei quer zueinander liegenden Messstreifen beispielsweise aus Permalloy gebildet und in der Lage, Winkeländerungen des Drehwinkels σ der
Welle 3 von 0 ° bis 90 ° zu erfassen. Die Messweise ist an sich bekannt und basiert auf einer elektrischen Widerstandsänderung von GMR/AMR-Materialien in Abhängigkeit von einem Winkel eines angelegten magnetischen Feldes Bext. und der Richtung eines durch die GMR/AMR-Materialien fließenden, elektrischen Stromes. Wie ein Diagramm in Fig. 1 zeigt, besitzt die Winkelabhängigkeit des elektrischen
Widerstandes des hochauflösenden AMR-Sensors eine 90 ° - Periodizität. Wird der hochauflösende Winkelsensor 6 mit einem magnetischen Zähler 7, der die Umdrehungen des scheibenförmigen Trägers 2 zählt, kombiniert, so können so viele Positionen wie der scheibenförmige Träger 2 Polpaare hat gespeichert und mit den Informationen des hochauflösenden Winkelsensors 6 mit Hilfe einer
Berechnungseinrichtung 8 kombiniert werden um einen Drehwinkel σ, der größer als 360 ° ist, zu ermitteln.
Wie Fig. 2 in einer schematischen Darstellung eines magnetischen Zählers 7 des Drehwinkelsensors 1 zeigt, ist dieser als Streifenleiter, der in der Art eines GMR-
Sensors aus eines Multischicht-Struktur 10 bestehend aus einer Abwechslung von Schichten aus ferromagnetischen Übergangsmetall und Schichten aus nicht magnetischem Metall besteht, gebildet.
Die Multischichtstrukturen 10 sind spiralförmig, mit parallel zueinander angeordneten geraden Abschnitten auf einem Silitium-Substrat angeordnet. Solche Multischichtstrukturen zeigen unter dem Einfluß eines äußeren Magnetfeldes Bext. Eine Riesen- Magnetowiderstandseffekt, wobei sich die relative Ausbildung der Magnetisierung der aufeinanderfolgenden ferromagnetischen Schichten und damit die Resistivität des magnetischen Zählers 7 ändert.
Sind die Multischichtstrukturebn 10 wie in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel schmal, streifenförmig und ineinandergeschachtelt angeordnet, bilden sich sogenannte Domänenwände 11, d. h. Bereiche in denen sich über eine bestimmte Strecke die Magnetisierung um 180 ° dreht. In jedem Streifen zwischen zwei Domänenwänden 11 weicht die Magnetisierung relativ zu dem jeweils nächsten Streifen um etwa 180 ° ab.
Wie ein Diagramm, das den elektrischen Widerstand, der direkt korreliert mit der Umdrehungszahl n des scheibenförmigen Tägers 2 ist, aufgetragen über dem
Drehwinkel σ des scheibenförmigen Trägers 2 zeigt, ändert sich beim Vorbeistreichen eines jeden Popaares des scheibenförmigen Trägers 2 die Magnetisierung in den Multischichtstrukturen und dessen Resistivität, die signifikant zu den Umdrehungen des scheibenförmigen Trägers 2 ist, und die über eine an dem magnetischen Zähler angelegten Strom gemessen werden kann. Der Messbereich hängt von der
Spurenzahl der Multischichtstruktur 10 ab. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 sind die 12 Spuren, die in Kombination mit dem als δ-poligen Polrad gebildeten scheibenförmigen Träger 2 es ermöglichen, dass drei Umdrehungen der Welle 3, insbesondere also einer Lenkwelle eines Lenksystems gemessen werden können, zu sehen. Die Informationen des hochauflösenden Winkelsensors 6 und des magnetischen Zählers 7 werden von der Berechnungseinrichtung 8 ausgewertet, und zu einer linearen Abhängigkeit des Drehwinkels σ der Welle 3 über mehrere Umdrehungen der Welle 3, wie Fig. 1 zeigt, transformiert. Auch nach einer Phase der Unterbrechung der Stromversorgung des Drehwinkelsensors 1 ist aufgrund der Funktionsweise des magnetischen Zählers 7 sofort nach der Wiederinbetriebnahme des Drehwinkelsensors 1 ein absoluter, über 360° hinaus reichender Drehwinkels σ der Welle 3 ermittelbar.

Claims

Patentansprüche
1. Drehwinkelsensor, insbesondere zur Messung eines Drehwinkels einer Lenkwelle eines Lenksystems, mit einem Scheiben- oder ringförmigen Träger (2) der auf einer Welle (3) quer zu deren Längsachse (4) festgelegt ist und eine Spur (5) von magnetischen Nord- und Südpolen aufweist, wobei die Spur (5) von einem magnetischen Winkelsensor (6) detektiert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die periodischen Winkelinformationen des Winkelsensors (6) von einem magnetischen Zähler (7) gezählt sind und durch eine
Berechnungseinrichtung (8) in einen multitum-Winkel transformiert sind.
2. Drehwinkelsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (8) und der magnetische Zähler (7) eine Einheit bilden.
3. Drehwinkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Zähler (7) aus einer Anzahl an Spuren von spiralförmig, mit parallel zueinander angeordneten, geraden Abschnitten von Multischichtstrukturen (10) gebildet ist, deren Resistivität von der Anzahl der Umdrehungen des scheiben- oder ringförmigen Trägers (2) abhängt.
4. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Zähler (7) eine Spurenanzahl von mindestens 3 aufweist.
5. Drehwinkelsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Zähler (7) eine Spurenanzahl von 12 aufweist.
6. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheiben- oder ringförmige Träger (2) mindestens 1 Polpaar aufweist.
7. Drehwinkelsensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der scheiben- oder ringförmige Träger (2) 8 Pole aufweist.
8. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Winkelsensor (6) ein MR-, ein GMR- oder ein Hallsensor ist.
9. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Winkelsensor (6) und der magnetische Zähler (7) auf einer Leiterplatte angeordnet sind und deren Zählerstand oder Resistivitätsänderung von der Berechnungseinrichtung (8) erfasst und ein absoluter, hochaufgelöster Drehwinkel (σ) der Welle (3) bestimmt ist.
10. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) die Lenkwelle oder eine mit der Lenkwelle gekoppelte Welle eines Lenksystems eines Personen- oder Nutzkraftwagens ist.
11. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelsensor (1) mehrere magnetische Zähler (7) und mehrere magnetische Winkelsensoren (6) aufweist.
12. Drehwinkelsensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Zähler (7) und die magnetischen Winkelsensoren (6) redundant verschaltet sind.
13. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelsensor (1) mit einem Drehmomentsensor kombiniert ist.
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