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DE03712808T1 - Winkelbestimmungsvorrichtung und winkelbestimmungssystem - Google Patents

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sensor element
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angle
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Abstract

Winkelbestimmungsvorrichtung, die ein Winkelsignal erzeugt, das einen relativen Winkel zwischen der Winkelbestimmungsvorrichtung und einer Magnetfeldquelle darstellt, die um eine Achse drehbar ist und ein Magnetfeld erzeugt, die Winkelbestimmungsvorrichtung umfassend
erste und zweite magnetische Sensorelemente (HE), um erste und zweite Komponenten des Magnetfelds der Magnetfeldquelle zu erfassen, wobei die erste und zweite Komponente senkrecht zueinander verlaufen und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Drehachse der Magnetfeldquelle verläuft,
Ansteuermittel (4, 22) um das erste und zweite magnetische Sensorelement zu betreiben, und
mit den Ansteuermitteln (4, 22) gekoppelte Steuermittel (22, 24, R1, Vref), wobei in einer ersten Betriebsart die Steuermittel ein Ausgangssignal des ersten magnetischen Sensorelements so regeln, dass es einen festen Wert aufweist, und wobei die
Ansteuermittel das zweite magnetische Sensorelement unter den gleichen Betriebsbedingungen betreiben wie die beim ersten magnetischen Sensorelement zu dem Zeitpunkt verwendeten Betriebsbedingungen, an dem das erste magnetische Sensorelement von den besagten Steuermitteln...

Claims (6)

  1. Winkelbestimmungsvorrichtung, die ein Winkelsignal erzeugt, das einen relativen Winkel zwischen der Winkelbestimmungsvorrichtung und einer Magnetfeldquelle darstellt, die um eine Achse drehbar ist und ein Magnetfeld erzeugt, die Winkelbestimmungsvorrichtung umfassend erste und zweite magnetische Sensorelemente (HE), um erste und zweite Komponenten des Magnetfelds der Magnetfeldquelle zu erfassen, wobei die erste und zweite Komponente senkrecht zueinander verlaufen und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Drehachse der Magnetfeldquelle verläuft, Ansteuermittel (4, 22) um das erste und zweite magnetische Sensorelement zu betreiben, und mit den Ansteuermitteln (4, 22) gekoppelte Steuermittel (22, 24, R1, Vref), wobei in einer ersten Betriebsart die Steuermittel ein Ausgangssignal des ersten magnetischen Sensorelements so regeln, dass es einen festen Wert aufweist, und wobei die Ansteuermittel das zweite magnetische Sensorelement unter den gleichen Betriebsbedingungen betreiben wie die beim ersten magnetischen Sensorelement zu dem Zeitpunkt verwendeten Betriebsbedingungen, an dem das erste magnetische Sensorelement von den besagten Steuermitteln geregelt wird, so dass ein Ausgangssignal des zweiten magnetischen Sensorelements proportional zum Tangens des besagten relativen Winkels ist.
  2. Winkelbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einer zweiten Betriebsart die Steuermittel (22, 24, R1, Vref) das Ausgangssignal des zweiten magnetischen Sensorelements so regeln, dass es einen festen Wert aufweist, und wobei die Ansteuermittel (4, 22) das erste magnetische Sensorelement unter den gleichen Betriebsbedingungen betreiben wie die beim zweiten magnetischen Sensorelement an dem Zeitpunkt verwendeten Betriebsbedingungen, an dem das zweite magnetische Sensorelement durch die besagten Steuermittel geregelt wird, so dass ein Ausgangssignal des ersten magnetischen Sensorelements proportional zum Kotangens des besagten relativen Winkels ist.
  3. Winkelbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, des weiteren umfassend Mittel um in einer dritten Betriebsart die Steuermittel abzuschalten, so dass weder das Ausgangssignal des ersten magnetischen Sensorelements noch das Ausgangssignal des zweiten magnetischen Sensorelements so geregelt ist, dass es einen festen Wert aufweist, Bereichswahlmittel, um aus dem Ausgangssignal des ersten magnetischen Sensorelements und aus dem Ausgangssignal des zweiten magnetischen Sensorelements einen Winkelbereich zu bestimmen, in dem der besagte relative Winkel liegt, und Mittel um die Steuermittel einzuschalten und aus der ersten oder zweiten Betriebsart entsprechend dem bestimmten Winkelbereich eine Betriebsart auszuwählen.
  4. Winkelbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren Mittel für die Berechnung des besagten relativen Winkels umfassend, wobei die Berechnungsmittel umfassen Zählmittel (56), um einen Zählvorgang durchzuführen, wobei ein Ausgang der Zählmittel einen Winkel θ darstellt, Umwandlungsmittel (88), um den Wert θ des Ausgangs der Zählmittel umzuformen in Tangens θ, und einen Komparator (82), der einen ersten Eingang, dem in der ersten Betriebsart des Winkelbestimmungsvorrichtungs der Ausgang des zweiten magnetischen Sensorelements zugeführt wird, und einen zweiten Eingang aufweist, dem ein Ausgang der Umwandlungsmittel zugeführt wird, wobei ein Ausgang des Komparators den Zählvorgang steuert und wobei am Ende des Zählvorgangs der Ausgangswert θ der Zählmittel den besagten relativen Winkel darstellt.
  5. Winkelbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, des weiteren Mittel für die Berechnung des besagten relativen Winkels umfassend, wobei die Berechnungsmittel umfassen Zählmittel (56), um einen Zählvorgang durchzuführen, wobei ein Ausgang der Zählmittel einen Winkel θ darstellt, Umwandlungsmittel (88), um den Wert θ des Ausgangs der Zählmittel umzuformen in Tangens θ, und einen Komparator (82), wobei in der ersten Betriebsart der Ausgang des zweiten magnetischen Sensorelements einem ersten Eingang des Komparators zugeführt wird und ein Ausgang der Umwandlungsmittel, der den Tangens θ darstellt, einem zweiten Eingang des Komparators zugeführt wird, wobei in der zweiten Betriebsart der Ausgang des ersten magnetischen Sensorelements dem ersten Eingang des Komparators zugeführt wird und der Ausgang der Umwandlungsmittel, der den Tangens θ darstellt, dem zweiten Eingang des Komparators zugeführt wird, wobei ein Ausgang des Komparators den Zählvorgang steuert und wobei der besagte relative Winkel am Ende des Zählvorgangs aus dem Ausgangswert θ der Zählmittel bestimmt wird.
  6. Winkelbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des weiteren einen magnetischen Flusskonzentrator mit einer flachen Form umfasst, wobei das erste und zweite magnetische Sensorelement je wenigstens ein Hallelement umfassen, das in der Nähe eines Randes des magnetischen Flusskonzentrators angeordnet ist.
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