[发明专利]用于磁化可磁化元件的装置和传感器设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于磁化可磁化元件的装置、传感器设备、磁化可磁化元件的方法，以及确定可运动物体的物理参数信息的方法。本发明尤其涉及用于测量角位置和轴向位置的棋盘编码以及测量机械力。

背景技术

磁换能器技术应用在扭矩和位置的测量中。特别是对于轴中的或任何进行扭转或线性运动的其它部件中的扭矩的非接触测量，进行了磁换能器技术的研究。旋转的或往复运动的元件可以设置有磁化区域，即磁编码区域，当轴旋转或往复运动时，这种磁编码区域在磁场检测器(如电磁线圈)中产生特征信号，以使得能够确定轴的扭矩或位置。

例如，在编号为WO 02/063262的专利文件中公开了这种类型的传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于磁化可磁化元件的有效装置、一种有效的传感器设备、一种磁化可磁化元件的有效方法，以及一种确定可运动物体的物理参数信息的有效方法。

该目的可以通过提供根据独立权利要求的一种用于磁化可磁化元件的装置、一种传感器设备、一种磁化可磁化元件的方法，以及一种确定可运动物体的物理参数信息的方法来实现。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于磁化可磁化元件以生成磁编码区域的装置，该装置包括：用于电耦合可磁化元件的至少两个不同部分的电耦合元件，以及连接到电耦合元件、并适于将至少两个不同电信号耦合到至少两个不同部分以在可磁化元件的至少两个不同部分中生成至少两个不同的磁编码区域的电信号供应单元。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于确定可运动物体的至少一个物理参数信息的传感器设备，该传感器设备包括：设置于可运动物体上的至少两个磁编码区域、至少两个磁场检测器，以及物理参数信息确定单元，其中，当随可运动物体运动的所述至少两个磁编码区域通过所述至少两个磁场检测器的周围区域时，所述至少两个磁场检测器用于检测由所述至少两个磁编码区域生成的信号。而且，物理参数信息确定单元用于根据检测的信号确定可运动物体的至少一个物理参数信息。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种用于磁化可磁化元件以生成磁编码区域的方法，该方法包括以下步骤：将可磁化元件的至少两个不同部分电耦合到电信号供应单元，以及借助于该电信号供应单元将至少两个不同的电信号耦合到所述至少两个不同部分，以在该可磁化元件的所述至少两个不同部分中生成至少两个不同的磁编码区域。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种用于确定可运动物体的物理参数信息的方法，该方法包括：当随可运动物体运动的至少两个磁编码区域通过至少两个磁场检测器的周围区域时，借助于所述至少两个磁场检测器来检测由所述至少两个磁编码区域生成的信号。而且，该方法包括根据检测的信号来确定可运动物体的物理参数信息。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于磁化可磁化元件以生成磁编码区域的方案，其中，多个不同的电耦合元件被耦合到将被磁化的物体的表面上的不同部分。对于每个部分，可以分别采用独立的磁化方案，例如电流或电压。因此，对将被磁化的物体的不同表面区域可以设置在磁场强度、极性等方面不同的磁编码区域。相信这将允许建立磁化物体的用户定义的磁化的表面结构，使得能够灵活地生成期望的磁场信号图案。

本发明的一个特征是由磁编码区域限定的结构可以充分展示每种期望的形式。特别地，可磁化元件中生成的磁场的结构可以是非均匀的，即该结构不必关于可磁化元件是均匀的。而且，该结构关于可磁化元件可以是放射状的、轴向的或切向的设置。

下文将描述用于磁化可磁化元件的装置的其它示例性实施例。然而，这些实施例还适用于传感器设备，适用于磁化可磁化物体的方法以及确定可运动物体的物理参数信息的方法。

根据示例性实施例，耦合元件可以被设计为接触元件，即适于被连接到可磁化元件并形成欧姆接触的元件。根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于磁化可磁化元件以生成磁编码区域的装置，该装置包括：用于电接触可磁化元件的至少两个不同部分的电连接元件，以及连接到该电连接元件、并用于将至少两个不同电信号施加到所述至少两个不同部分以在该可磁化元件的所述至少两个不同部分中生成至少两个不同的磁编码区域的电信号供应单元。