[发明专利]用于传感器-发送器系统的传感器单元以及具有这种传感器单元的传感器-发送器系统

说明书

用于传感器‑发送器系统的传感器单元用于至少检测具有磁极的构件(1)的旋转运动和线性运动。传感器单元具有至少一个传感器，该传感器是横向于所述构件(1)的磁场的运动方向放置的至少一个导电的导体杆(5)。磁场和导体杆(5)之间的相对运动在导体杆上产生电压，该电压能够被输送给评估电子装置(4)。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的传感器单元以及一种根据权利要求9前序部分所述的传感器-发送器系统。

背景技术

对于在旋转轴或线性运动上的测量技术方面的任务，在工业应用中和在汽车工业中使用磁和光学测量系统或类似测量系统。例如为了控制内燃机中的燃料喷射和点火时间点，对曲轴当前位置的了解是重要的。为此使用的传感器系统通常具有霍尔传感器。霍尔传感器用于检测磁场或其变化，所述磁场或其变化通过旋转永久励磁的作为编码器的发送轮或具有相应的带有磁体的传感器的钢发送轮而引起。传感器和编码器相应于应用情况来定位。评估电子装置解释信号变化曲线并且将信号变化曲线提供给调节电子装置。用于确定绝对位置识别或旋转方向识别的已知的传感器单元和传感器-发送器系统是复杂且昂贵的，尤其是当需要最高精度时。尤其是，传感器通常必须在壳体区域上相对于发送轮在机械上高精度地定位。

信号的精度或者信号变化曲线的均匀性通常是有限的。一方面，传感器在壳体中的定位通常具有很大的公差。尤其，霍尔IC对壳体中的机械应力敏感。不存在对轴和壳体的形状公差和位置公差的补偿。这些不精确性在信号变化曲线中又出现。此外，大多数传感器在其使用温度方面受到限制。

发明内容

本发明的任务在于，这样构造所述类型的传感器单元和所述类型的传感器-发送器系统，使得它们能够简单且成本低廉地制造、能够简单地装配并且仍然满足最高的精度要求。

该任务对于所述类型的传感器单元根据本发明利用权利要求1的特征部分的特征解决，并且对于这种类型的传感器-发送器系统按照本发明利用权利要求9的特征部分的特征解决。

根据本发明的传感器单元的特征在于，作为传感器仅使用简单的导体杆，该导体杆横向于所配设的构件的磁场的运动方向延伸。在构件运动时，在磁场和导体杆之间产生相对运动，由此在导体杆中产生电压。电压被检测并被输送给评估电子装置。

导电导体杆是成本低廉的构件，该构件可以直接安装到相应的设备中，例如直接安装到密封件中，利用该密封件密封旋转的轴。利用导体杆可以记录非常精确的信号变化曲线。由此，可以简单而可靠地减少构件的形状偏差和位置偏差。如果传感器单元例如应用在机动车的内燃机中，则可以以这种方式提高内燃机的效率。由此也可以减少排放并且也可以保护资源。在传感器本身中不需要昂贵且稀有的材料。

具有根据本发明的传感器单元的传感器-发送器系统不仅可以检测旋转和线性运动，而且例如也可以检测具有磁极的构件的转速、转矩、频率、位置、运动方向或位置偏差和形状偏差。这种列举不应理解为是渐增的。

导体杆确保了长的使用寿命。

由于导体杆可以直接集成到构件中，例如密封件或密封系统中，因此导体杆可以提供相应的输出信号，从该输出信号可以推导出期望的信息，例如轴的转速、旋转方向或角度位置。这些信息可以用于智能的发动机管理。

导体杆可以毫无问题地在非常低以及非常高的温度下使用，从而不会出现传感器的故障。

有利地，电压通过导体杆中的电荷分离产生。当导体杆处于磁场的运动场中时，出现这种电荷分离。由于磁场和导体杆之间的相对运动，发生电荷分离，这导致导体杆中的待评估的电压。该电压可以由评估电子装置评估并且用于闭环控制和/或开环控制。

在一种结构上非常简单的构造方案中，导体杆是导体线的一部分。由此，导体杆能够非常容易地形成并且相对于运动构件的磁场定向。