[发明专利]传感器组件和用于确定第一部分相对于第二部分的空间位置的方法

权利要求书

1.一种用于确定第一部分(76；114)相对于第二部分(78；112)的空间位置的传感器组件，包括至少一个磁体(74)，该磁体布置在所述第一部分(76；114)上并产生磁场(75；124；126)，该磁场延伸至所述第二部分(78；112)，并且该传感器组件包括第一磁场传感器和第二磁场传感器(80、82)，它们在所述第二部分(78；112)上布置为彼此相隔空间距离(84)，并且每一个磁场传感器产生依赖于所述磁场(75；124；126)的输出信号(86、88)，其中所述至少一个磁体(74)位于由所述第一和第二磁场传感器(80、82)之间的所述空间距离(84)限定的间隔中，并且其中所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)组合，以形成共同的传感器信号(94、100)，所述共同的传感器信号依赖于所述第一部分(76；114)沿着限定的测量轴(96)相对于所述第二部分(78；112)的空间位置，所述传感器组件的特征在于：

所述限定的测量轴(96)相对于所述空间距离(84)横向延伸，并且所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)本质上表示在各个磁场传感器(80、82)的位置处的磁场方向。

2.根据权利要求1的传感器组件，其特征在于加法器(92)，该加法器将所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)加起来，以提供所述共同的传感器信号(94)。

3.根据权利要求1或2的传感器组件，其特征在于减法器(98)，该减法器形成所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)之间的差值，以提供所述共同的传感器信号(100)。

4.根据权利要求1至3中的一项的传感器组件，其特征在于，每一个所述磁场传感器(80、82)包括电阻，该电阻的变化依赖于所述磁场方向。

5.根据权利要求1至4中的一项的传感器组件，其特征在于，所述第一和第二磁场传感器(80、82)各自产生两个不同的模拟输出信号(86a、86b、88a、88b)，每一个模拟输出信号都具有瞬时值，所述瞬时值正弦地或余弦地依赖于在各个磁场传感器(80、82)的位置处的磁场方向。

6.根据权利要求1至5中的一项的传感器组件，其特征在于至少四个磁场传感器(80a、80b、82a、82b)，该四个磁场传感器形成第一对和第二对，每一对都具有第一和第二磁场传感器，其中每一对都关于至少两个相互正交的测量轴(96a、96b)中的一个产生共同的传感器信号(94、100)。

7.根据权利要求6的传感器组件，其特征在于，所述第二部分包括部件支撑件(112)，所述对的所述磁场传感器(80、82)共同布置在所述部件支撑件上。

8.根据权利要求7的传感器组件，其特征在于，所述部件支撑件(112)包括中心凹槽(124)，其中布置有所述至少一个磁体(74)。

9.根据权利要求8的传感器组件，其特征在于多个磁体(74a、74b、74c、74d)，该多个磁体布置在所述凹槽(124)中，并产生共同的磁场(124；126)。

10.根据权利要求7至9中的一项的传感器组件，其特征在于，所述部件支撑件(112)包括上侧(116)和下侧(118)，在上侧和下侧的每一个上都布置有第一和第二磁场传感器(80、82)。

11.根据权利要求1至10中的一项的传感器组件，其特征在于温度校正平台(34)，其被设计为由所述输出信号(86、88)确定所述第一部分(76；114)相对于所述第二部分(78；112)的热致位置变化。

12.一种用于坐标测量仪的探头，包括探头基体(52)和传感元件(22)，该探头被可移动地安装在所述探头基体(52)上，并包括根据权利要求1至10中的任一项的传感器组件(110)，用于确定所述传感元件(22)相对于所述探头基体(52)的实际位置。

13.一种用于确定第一部分(76；114)相对于第二部分(78；112)的空间位置的方法，所述方法包括以下步骤：

-将至少一个磁体(74)布置在所述第一部分(76；114)上，使得所述磁体(74)产生延伸至所述第二部分(78；112)的磁场(75；124；126)；

-将彼此相隔空间距离(84)的第一和第二磁场传感器(80、82)布置在所述第二部分(78；112)上，其中，所述至少一个磁体(74)位于由所述第一和第二磁场传感器(80、82)之间的所述空间距离(84)限定的间隔中；

-接收来自所述第一磁场传感器(80)的第一输出信号(86)，并且接收来自所述第二磁场传感器(82)的第二输出信号(88)，其中所述第一和第二输出信号(86、88)依赖于各个磁场传感器(80、82)在所述磁场(75；124；126)中的传感器位置；以及

-通过组合所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)，以形成共同的传感器信号(94)，来确定共同的传感器信号(94)，所述共同的传感器信号依赖于所述第一部分(76；114)沿着限定的测量轴(96)相对于所述第二部分(78；112)的空间位置；

所述方法的特征在于：

将所述限定的测量轴(96)选择为相对于所述空间距离(84)是横向的，并且所述第一和第二磁场传感器(80、82)的所述输出信号(86、88)本质上表示在各个磁场传感器(80、82)的位置处的磁场方向。