[发明专利]利用平行于印刷电路板的3-D传感器和旋转轴线捕获旋转角度

权利要求书

1.一种用于确定磁体(6)围绕旋转轴线(12)相对于基部载体(14)的旋转角度(WE)的传感器装置(8)，

-具有所述基部载体(14)，

-具有所述磁体(6)，所述磁体能够相对于所述基部载体(14)围绕所述旋转轴线(12)旋转，以便产生磁测量场(16)，

-具有传感器(18)，所述传感器相对于所述基部载体(14)在位置上固定并且具有以下目的：捕获所述测量场(16)相对于所述旋转轴线(12)的径向分量(KR)和切向分量(KT)；以及基于反正切函数由所捕获的径向分量(KR)和所捕获的切向分量(KT)确定所述旋转角度(WE)，

其特征在于，

-所述传感器(18)在所述旋转轴线(12)附近、距所述旋转轴线(12)的径向距离(AR)处安装在印刷电路板(20)上并与其电接触连接，所述印刷电路板相对于所述基部载体(14)位置固定并且所述印刷电路板的表面(22)至少在所述传感器(18)上相对于所述旋转轴线(12)平行且切向地延伸，

-其中，所述传感器(18)布置成相对于所述磁体(6)的相对于所述旋转轴线(12)横向布置的中心平面(24)在所述旋转轴线(12)的轴向方向上偏移不为零的轴向距离(AA)。

2.如权利要求1所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

选择所述轴向距离(AA)和所述径向距离(AR)的方式为使得相对于所述实际旋转角度(WT)绘制的所确定的旋转角度(WE)的曲线(26)在其在所确定的旋转角度(WE)与所述实际旋转角度(WT)之间的误差度量的线性度方面得以优化，其中，所述误差度量与相对于所述磁体旋转360°一整圈的10°的最大误差相对应。

3.如权利要求2所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

优化所述曲线(26)以达到优化其线性度与所述传感器(18)的调制之间的折衷的效果。

4.如权利要求2至3中任一项所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

基于至少在所述传感器(18)的位置处对所述测量场(16)的FEM分析来优化所捕获的旋转角度(WE)的所述曲线(26)和所述调制的曲线——如果存在。

5.如权利要求4所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

进行优化的方式为使得，在能够基于栅格化FEM分析预先定义的轴向距离(AA)和径向距离(AR)中，选择提供所述曲线的相对最佳线性度的轴向距离和径向距离。

6.如前述权利要求之一所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

所述磁体(6)以共同旋转的方式连接到沿着所述旋转轴线(12)延伸的轴(10)。

7.如前述权利要求之一所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

所述传感器(18)是安装在所述印刷电路板(20)的表面(22)上并与其电接触连接的SMD传感器。

8.如前述权利要求之一所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

所述传感器(18)是3-D传感器。

9.如权利要求2至8之一所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

还选择对所述磁体的材料和/或所述磁体的体积进行，其方式为使得优化了所述曲线(26)。

10.如前述权利要求之一所述的传感器装置(8)，

其特征在于，

所述传感器装置(8)包含可调节的补偿装置(28)，所述补偿装置用于补偿所确定的旋转角度(WE)中相对于所述实际旋转角度(WT)的残留误差(FR)。