[发明专利]旋转位置传感器

权利要求书

1.一种旋转位置传感器，所述旋转位置传感器包括：

单个磁传感器，用于检测所述单个磁传感器位置处的磁场的多极展开的两个不同阶并且生成指示所述多极展开的所述两个不同阶的两个独立信号；

磁组件，包括第一磁组件和第二磁组件，所述第一磁组件用于在所述单个磁传感器的位置处形成具有第一多极阶的第一磁场分量，所述第一多极阶对应于由所述单个磁传感器可检测的所述多极展开的所述两个不同阶中的一个阶，所述第一磁场分量相对于所述单个磁传感器在第一角度上是可旋转的，所述第二磁组件用于在所述单个磁传感器的所述位置处形成具有第二多极阶的第二磁场分量，所述第二多极阶与所述第一多极阶不同并且对应于由所述单个磁传感器可检测的所述多极展开的所述两个不同阶中的另一个阶，所述第二磁场分量相对于所述单个磁传感器并且相对于所述第一磁场分量在第二角度上是可旋转的，其中所述磁组件被机械地耦合到输入杆轴，使得所述第一角度经由第一传动比与所述输入杆轴的输入角度相关并且所述第二角度经由与所述第一传动比不同的第二传动比与所述输入角度相关；

处理器，用于接收所述两个独立信号并用于组合所述两个独立信号以产生代表所述第一角度和所述第二角度的独特系统状态。

2.如权利要求1所述的旋转位置传感器，其中所述处理器适用于组合所述两个独立信号以产生所述独特系统状态，所述独特系统状态代表比所述场分量的最小角度磁周期性大的范围内的角度或通过考虑预定传动比的共同杆轴的角度和旋转数。

3.如权利要求1所述的旋转位置传感器，其中所述单个磁传感器适用于检测所述多极展开的所述两个不同阶，所述多极展开包括以下至少两个：偶极磁场、四极磁场、六极磁场、八极磁场或十极磁场，其中所述两个独立信号适用于区分所述两个不同阶的磁场。

4.如权利要求3所述的旋转位置传感器，其中所述单个磁传感器适用于检测至少偶极磁场和四极磁场，并且生成所述两个独立信号作为指示所述偶极磁场和所述四极磁场的独立信号。

5.如权利要求1所述的旋转位置传感器，其中所述第一磁组件通过接收所述第一角度相对于所述单个磁传感器可旋转；并且

其中所述第二磁组件通过接收所述第二角度相对于所述单个磁传感器且相对于所述第一磁组件可旋转。

6.如权利要求5所述的旋转位置传感器，其中所述第一磁组件包括用于形成以四极磁场形式的具有所述第一多极阶的所述第一磁场分量的四极磁体，并且其中所述第二磁组件包括用于在所述单个磁传感器的位置处产生以偶极磁场形式的具有所述第二多极阶的所述第二磁场分量的偶极磁体。

7.如权利要求5所述的旋转位置传感器，其中所述第二磁组件适用于通过其存在改变由所述第一磁组件生成的所述第一磁场分量，以产生具有所述第二多极阶的所述第二磁场分量。

8.如权利要求7所述的旋转位置传感器，其中所述第二磁组件包括用于局部地改变由所述第一磁组件生成的所述磁场的所述磁场配置的磁通量聚集器，使得所述第二多极阶的所述第二磁场分量被所述单个磁传感器观察到。

9.如权利要求8所述的旋转位置传感器，其中所述磁通量聚集器包括至少一个区段，所述至少一个区段具有位于所述第一磁组件附近的区域中的第一部分和位于所述单个磁传感器附近的区域中的第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分围绕所述第一磁组件的旋转轴线在预定角度上偏移，使得由所述第一磁组件生成的所述磁场的磁场线在所述单个磁传感器层面的该预定角度上被局部地位移。

10.如权利要求9所述的旋转位置传感器，其中所述磁通量聚集器包括所述区段中的两个区段，使得所述第二部分彼此相对布置并且所述第一部分彼此相邻布置。

11.如权利要求5所述的旋转位置传感器，包括齿轮传动组件，用于将来自输入杆轴的输入角度分别转换为被施加以旋转所述第一磁场分量的所述第一角度和被施加以旋转所述第二磁场分量的所述第二角度。