[发明专利]具有带线性化磁场的磁极转子的用于转速测量的传感器系统

说明书

本发明涉及一种用于对能转动的构件进行转速测量的传感器系统(01)，该传感器系统具有磁极转子(02)，该传感器系统还包括：带有至少一磁道交替布置的磁北极和磁南极(05)的载体(04)以及至少一个磁场传感器(03)，其用于探测磁极转子(02)的磁道。根据本发明的传感器系统(01)的特征特别在于，在转动方向上在磁场传感器(03)之前和之后与磁道相对置地分别布置有铁磁性的磁通导引件(07)，其中，铁磁性的磁通导引件(07)布置在磁场传感器(03)和磁极转子(02)之间的结构空间中，铁磁性的磁通导引件(07)之间的间距相当于磁极转子(02)的磁极(05)的宽度。

技术领域

本发明涉及一种对能转动的构件进行转速测量的传感器系统，该传感器系统具有磁极转子，该传感器系统还包括带有至少一磁道交替布置的磁北极和磁南极的载体以及至少一个磁场传感器，其用于探测磁极转子的磁道。

背景技术

磁极转子可以用作转速发送器或者角度发送器。典型的应用领域是车辆的电驱动装置。因而在角度传感器和换向传感器中使用磁极转子，以便于依赖于构件的转动运动而产生信号。磁极转子例如经常用作ABS传感器或者转速传感器的信号发送器。磁极转子包括盘状的或者环状的载体，其具有至少一磁道磁北极和磁南极。磁极充当度量衡标准并且可以用磁场传感器非接触式地进行探测。

WO2012/038169A1示出了对能转动的机器元件(特别是轮毂)进行转速测量的传感器系统，其带有信号发送器以及第一和第二传感器。该信号发送器与能转动的机器元件联接，并且与机器元件的转动轴线同轴地布置，并且具有两种不同类型的在周向方向上交替变化的信息区域。第一传感器与信息区域处于交互作用中，而第二传感器与两个邻接的信息区域的边界区域处于交互作用中。第一类型的信息区域优选实施为磁正极，而第二类型的信息区域实施为磁负极。

由DE 10 2004 010 948 B4公知了一种用于内燃机的曲轴的角度测量装置。该角度测量装置包括承载体，其带有构造为圆环面的第一磁道以及构造为柱形周侧面的第二磁道。每条磁道都能够通过至少一个电磁传感器来探测。

DE 102 10 372 A1描述了一种转动角传感器，其带有磁北极和磁南极的第一磁道以及(带有不同于第一磁道数量的磁北极和磁南极的)磁北极和磁南极的第二磁道的盘状的载体，且分别带有用于检测第一和第二磁道的传感器元件。在转动角传感器投入运行之后以第一磁道施行第一次粗略获知磁道载体的转动角，并且以第二磁道实现高分辨率地获知转动角。转动角传感器的正弦信号通过应用角度函数被线性化。

在现有技术中所使用的磁极转子按属性具有其场分布相对于磁极转子位置的非线性的特征曲线。如果仅需以大致相当于邻接的极的间距的精确度获知磁极转子的角度位置，可以评估出由磁极在传感器上引起的脉冲。特别是当应当更精确地确定两个邻接的磁极之间的位置时，对非线性特征曲线的评估导致显著的困难。为了获得线性信号曲线的在很多应用中所期望的度量，公知的是，由传感器获知的信号事后通过适宜的软件算法在微控制器上或者在控制设备中被线性化。在这种处理方式中有问题的是，对传感器信号的计算线性化通常覆盖了非均匀地分布在测量区域上敏感性。原本就已经线性的信号是更加稳定的，并且以相同的方式和方法在总的测量区域对公差波动作出反应。进而不利的是，微控制器和用于线性化的软件算法会产生费用。此外必须已知信号的非线性特性，以便可以对其应用适宜的线性化算法。

另外公知的是，使用专门协调于各自的应用的磁极转子。然而，这具有很大的缺陷，即，在制造中，专门的磁极转子显著贵于保持简单的构件。另外，特别是标准ABS发送器被扩展成使其能够在批量生产中制造，并且因而可以廉价地获得。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种对传感器系统进行转速测量的带有磁极转子的传感器系统，该传感器系统的磁场为评估磁场方向和磁场强度的传感器针对每次磁极转子转动提供尽可能线性的磁场角度变化。此外，传感器系统应当采用廉价的标准结构元件。

为了解决根据本发明的任务，采用如下所述的传感器系统。