[发明专利]多周期绝对位置传感器

权利要求书

1.一种磁性位置传感器(A)，包括至少一个磁化单元(1)，第一磁敏探测器(2)以及第二磁敏探测器(3)；

所述第一和第二磁敏探测器(2、3)彼此相对地固定；

所述磁化单元(1)在位移行程上相对于所述第一和第二磁敏探测器(2、3)能够移动且在各时刻具有绝对位置；

所述磁化单元(1)在所述第一磁敏探测器(2)周围产生磁场，该磁场一方面具有法向分量，另一方面至少具有切向分量或横向分量，所述磁场在分布于位移行程上的N个周期上以正弦和周期性的方式改变，其中N是大于1的数；

所述第一磁敏探测器(2)能够测量三个磁场分量中的至少两个，以便确定针对所述磁化单元(1)的位置的第一数据；

其特征在于，所述第二磁敏探测器(3)能够以绝对、增量和可逆方式测量磁场的完整转数，以便确定针对磁体(1)的位置的第二数据，所述第二磁敏探测器(3)被供电或者不被供电；

所述传感器包括根据所述第一和第二数据计算所述磁体(1)的绝对位置的模块。

2.按照权利要求1所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)具有沿位移方向以连续方式改变的磁化方向。

3.按照权利要求2所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)具有沿位移方向线性改变的磁化方向。

4.按照权利要求1所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)的南北磁极相互交替。

5.按照权利要求1所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)为单向磁化并且其尺度的至少之一以非连续的方式改变。

6.按照权利要求1至5中任意一项所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)为环状并且具有在垂直于所述磁化单元(1)的旋转轴的平面上的磁化方向。

7.按照权利要求1至5中任意一项所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)为盘状并且具有垂直于盘平面的磁化方向。

8.按照权利要求1至5中任意一项所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)具有在小于360°的角宽上延伸的形状。

9.按照权利要求1至5中任意一项所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述磁化单元(1)沿位移方向线性延伸。

10.按照权利要求1至9中任意一项所述的磁性位置传感器(A)，其特征在于，所述第一和第二磁敏探测器(2、3)被设置在同一印刷电路(4)上。

11.一种用于检测由扭杆连接的第一轴和第二轴之间的转矩的磁性检测装置，所述磁性检测装置尤其用于汽车方向柱，所述磁性检测装置包括：

按照权利要求1至10中任意一项所述的位置传感器(A)；

第一磁性转子结构(7)，其与所述第一轴关联并且包括多个辐射定向的磁体(8)，

第二定子结构(20)，其与所述第二轴关联并且包括两个齿冠(10、11)，所述两个齿冠上延伸有轴向定向且交叠的齿(12、13)，以及

第三固定磁通约束结构(14)，其由两个磁通量锁闭部件(15、16)构成，所述磁通量锁闭部件限定至少一个磁隙(18)，所述磁隙中设置有至少一个第三磁敏探测器(17)。

12.按照权利要求11所述的磁性检测装置(A)，其中，第一、第二和第三探测器(2、3、17)被设置在同一印刷电路(4a)上。

13.按照权利要求11或12所述的磁性检测装置，其中，所述磁化单元(1)为围绕所述齿(12、13)的环状。

14.按照权利要求11或12所述的磁性检测装置，其中，所述多个磁体(8)属于所述磁化单元(1)。

15.一种用于检测由扭杆连接的第一轴和第二轴之间的转矩的磁性检测装置，所述磁性检测装置尤其用于汽车方向柱，所述磁性检测装置包括：

按照权利要求1至10中任意一项所述的位置传感器(A)，辅助磁化单元(1b)和辅助磁敏探测器(2b)；

所述位置传感器(A)的磁化单元(1a)，其与第一轴(5)关联，以便所述位置传感器(A)能够发送关于所述第一轴(5)的角位θ1的第一位置信息；

所述辅助磁化单元(1b)与第二轴(6)关联并且相对于所述辅助磁敏探测器(2b)能够移动，所述辅助探测器(2b)能够发送关于第二轴(6)的角位θ2的第二位置信息；

所述装置包括中央模块，所述中央模块能够根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的结合，计算所述第一轴(5)和所述第二轴(6)之间的角位差，即：

GG1Bt1-G2Bt2GBn1+Bn2=-tan(N2(Θ1-Θ2)),]]>其中

-Bn1为第一探测器(2a)测量的由所述磁化单元(1a)产生的磁场的法向分量，

-Bn2为所述辅助探测器(2b)测量的由所述辅助磁化单元(1b)产生的磁场的法向分量，

-Bt1为所述第一探测器(2a)测量的由所述磁化单元(1a)产生的磁场的切向分量，

-Bt2为所述辅助探测器(2b)测量的由所述辅助磁化单元(1b)产生的磁场的切向分量。

-|Bn1|＝G1*|Bt1|，|Bn2|＝G2*|Bt2|，并且G|Bn1|＝|Bn2|。