專利名稱：：旋轉傳感器及其運行方法
技術領域：
：本發明涉及一種根據權利要求1的旋轉傳感器以及一種根據權利要求18的用于運行該旋轉傳感器的方法。
背景技術：
：這種旋轉傳感器通常用于確定兩個可相對旋轉的機器部件的角位置。通常，這種旋轉傳感器用作通過相應驅動軸的多次旋轉(多次旋轉功能)確定絕對角位置的測量儀。旋轉運動在此被增量地或絕對地枱r測。結合齒條和齒輪或者結合絲杠還可以利用角度測量裝置測量直線運動。通常，通過對部分盤的光學掃描對正常工作中的角度位置進行精確的確定，而為了對傳動軸的旋轉進行計數，采用磁掃描原理。在根本上希望即使在旋轉傳感器不與外部的電壓源連接時，例如在斷電時也能對相應的傳動軸的旋轉進行計數。為了實現緊急工作方面的功能，旋轉傳感器通常配設有所謂的多圈傳動才幾構(Multiturn-Getriebe)。這種多圏傳動機構將傳動軸的旋轉運動減速。于是例如采用磁原理可以對多圏傳動機構中的齒輪的位置進行掃描。不言而喻，即使在旋轉傳感器斷電時，相應的齒輪也可以進4于旋轉運動，此時傳動軸例如通過重力運動。由專利申請DE102004062448Al已知一種^走轉傳感器，其中沿著軸的圓周設有多個磁極區段。在這些磁極區段經過磁通集中器的自由端時，對鐵磁元件進行突然磁化，由此提供用于激活計數存儲器的足夠的電能。另夕卜由EP0724712Bl已知一種轉角傳感器，利用該轉角傳感器，在使用多個脈沖金屬線的情況下，通過對邏輯的使用，可以能量自給自足地確定角位置。這些由現有技術已知的旋轉傳感器特別是具有如下缺點它們制造起來非常繁瑣且很昂貴。
發明內容本發明的目的在于，提供一種旋轉傳感器，其由于其結構和其作用原理可以比較成本低廉地制造。根據本發明，所述目的通過權利要求1或8的特征得以實現。據此，本發明的旋轉傳感器包括第一構件組(例如定子)和第二構件組(例如轉子)，其中這些構件組可圍繞軸相對旋轉地設置。第一構件組具有觸發傳感器(例如帶有復位磁體的脈沖金屬線)以及多個磁傳感器，這些磁傳感器以軸為基準沿著圓周方向錯開地設置。第二構件組至少分別包括第一磁體、第二磁體和第三磁體。此外對這些構件組進行如下設計在兩個構件組至少相對旋轉完整的一圏時，可由磁傳感器探測到第一磁體和第三磁體的相應的磁場，其中通過第二磁體和第三》茲體可分別產生觸發傳感器的觸發信號，而通過第一磁體對觸發傳感器的觸發信號的觸發保持停止。完整的一圏旋轉系指構件組的旋轉位置的相對變化為360°，也就是說，對于完整的一圈旋轉而言，例如轉子的一個點既在旋轉運動開始時與定子的一個點相對，又在旋轉運動結束時與其相對。第二構件組可以具有一個軸，特別是帶有中央孔的中空軸。作為觸發傳感器，可以使用磁敏感的單極的元件，例如脈沖金屬線或霍爾元件。對不茲場的探測分別始終在磁場位于磁傳感器附近時或者在石茲體的作用范圍處于磁傳感器的范圍內時才進行。當合適的磁體由于相對的旋轉運動而靠近相關的觸發傳感器時或者當磁體和觸發傳感器在觸發范圍內彼此相對時，對觸發信號進行觸發。在本發明的進一步設計中，也可以對這些構件組進行如下設計當兩個構件組至少相對旋轉完整的一圏時，同樣可由磁傳感器探測到第二;茲體的；茲場。特別是可以設計成MR元件或霍爾元件的磁傳感器優選是全極感應的。也就是說，；茲傳感器獨立于相關磁場的方向對磁場做出反應。根據本發明的一種有益的設計，觸發傳感器包括脈沖金屬線和復位磁體。對復位磁體進行如下定向，即其具有平行于脈沖金屬線的縱向延伸的方向分量。另外對構件組進行如下設計作為觸發信號，可通過第二磁體和第三磁體產生脈沖金屬線的電壓脈沖，而通過第一磁體對脈沖金屬線的電壓脈沖的觸發保持停止。其中對復位》茲體或其磁極定向進行如下定向即復位磁體具有平行于脈沖金屬線的縱向延伸的方向分量。復位磁體也具有如下磁極方向，即該磁極方向具有平行于脈沖金屬線的縱向延伸的方向分量。據此，概念"定向"相關地針對于磁極方向，其中磁極方向是兩個磁極之間的連接線的方向。在本發明的進一步設計中，脈沖金屬線可以設有平行于軸的方向分量。此點在第二和/或第三磁體設置在旋轉傳感器的第二構件組的殼面上時特別有益。于是在這種情況下，第二構件組可以具有帶有中央孔的中空軸。但與此不同的是，本發明還包括如下旋轉傳感器，即對于這種旋轉傳感器而言，在第二構件組上存在徑向的第二和第三磁體。在這種情況下，脈沖金屬線也可以有益地朝向徑向。在這種情況下，第一》茲體同樣可以徑向地固定在第二構件組上。第二磁體和第三磁體的磁極方向優選具有平行于軸的方向分量，而第一》茲體的磁極方向則具有與軸反向平行的方向分量。也就是說，第一磁體可以相比于第二和第三磁體基本反向磁極地被磁化。另外可以對復位磁體和第一；茲體進行如下定向，即它們的；茲極方向相互平行。根據本發明的一種有益的改進，旋轉傳感器分別包括兩個第一磁體、兩個第二磁體和兩個第三磁體。相應地，對于這種設計變型方案而言，也可以說是第一、第二和第三組磁體。旋轉傳感器也可以有益地分別具有四個第一磁體、四個第二磁體和四個第三磁體。此外，還可以對旋轉傳感器進行如下設計第二構件組的一個元件，例如軸，直接分別通過相應的磁極方向被局部磁化，因此不存在單獨的磁體。在本發明的進一步設計中，旋轉傳感器可以包括電子電路和非暫時的存儲元件。其中在存儲元件中可存4諸四個邊緣狀態(Flankenzustand)和一個計數狀態(如計數器讀數)。在以后出現觸發信號時，可從存儲元件中讀出存儲內容，從而可借助電子電路確定構件組的相對旋轉方向，以及可通過電子電路產生計數脈沖。因此基于旋轉方向和計數脈沖的出現，可以將計數狀態的變化存儲在存儲元件中。邊緣狀態是從磁傳感器的相應狀態中導出的、且通過判斷邏輯的規律來規定的狀態。根據不同類型的磁體，即第一、第二和第三磁體，可以規定不同類型的邊緣狀態。有益地，第三磁體的作用范圍大于第一磁體或第二磁體的相應的作用范圍。下面，作用范圍應理解成弧長或角度。如果一個磁體在作用范圍的范圍內與磁傳感器或觸發傳感器相對，那么該磁體可以觸發磁傳感器或觸發傳感器的反應，即觸發信號。在觸發寬度之外，不會由相關的磁體觸發磁傳感器或觸發傳感器的反應。在本發明的進一步設計中，對觸發范圍進行如下設計，其邊緣相對于磁傳感器的狀態邊緣錯開地出現。觸發范圍在下面同樣也理解成弧長或角度。如果磁體在觸發范圍內與觸發傳感器相對，那么磁體可以將觸發傳感器中的觸發信號觸發。在觸發范圍之外，不會由相關的磁體將觸發傳感器的觸發信號觸發。有益地，第二磁體的作用范圍與其觸發范圍一樣大，替代地或補充地，第三磁體的作用范圍與其觸發范圍一樣大。根據本發明的一種有益的設計，沿著圓周方向，第一磁體相對于第二磁體錯開第一角度，第二磁體相對于第三磁體錯開第二角度，兩個角度大小不同。另外可以對旋轉傳感器進行如下設計在兩個構件相對旋轉完整的一圈時，而起始點和結束點沒有重疊，則可產生j個計數脈沖。于是第一角度為95。/j±20。/j或360。/j-95。/j±20。/j,優選為95。/j±10°/j或360。/j-95。/j±10°/j。第二角度可以為133。/j±200/j或360°/j畫133。/j±20。/j,特別是為133。/j±10°/j或360°/j-133°/j±10°/j。在本發明的進一步設計中，沿著圓周方向，觸發傳感器可以相對于磁傳感器之一錯開角度133。/j±20°/j或360。/j國133。/j±20°/j,優選錯開角度133。/j±10。/j或3600/j-133。/j±10°/j。此外，沿著圓周方向，這些磁傳感器可以相對于觸發傳感器錯開另一角度(38。±10°)/j或360。/j-(38。±10°)/j。此外，本發明包括一種用于運行旋轉傳感器的方法，該旋轉傳感器包括第一構件組和第二構件組，其中這些構件組可圍繞軸相對旋轉。在這種情況下，第一構件組具有觸發傳感器(例如帶有復位磁體的脈沖金屬線)以及多個磁傳感器，這些磁傳感器以軸為基準沿著圓周方向錯開地設置。第二構件組至少分別包括第一磁體、第二磁體和第三磁體。此外對這些構件組進行如下設計在兩個構件組至少相對旋轉完整的一圈時，可由磁傳感器探測到第一磁體和第三磁體的相應的磁場。此外通過第二磁體和第三磁體可分別產生觸發傳感器的觸發信號，例如脈沖金屬線的電壓脈沖，而通過第一磁體對觸發傳感器的觸發信號的產生保持停止。根據對本發明的方法的另一種設計，在非暫時的存儲元件中首先存儲有四個邊緣狀態和一個計數狀態。在以后出現電壓脈沖或觸發信號時，可從存儲元件中讀出這些存儲內容，特別是邊緣狀態。由此基于此(存儲內容)，借助電子電路確定構件組的相對旋轉方向。一旦在電路中產生計數脈沖，就基于旋轉方向和計數脈沖，將計數狀態的變化存儲在存儲元件中。有益地，在兩個構件相對旋轉一圏時，產生兩個計數脈沖，也就是說，在旋轉一圏時，起始點和結束點沒有重疊，因此結束點就要到達起始位置時終止。對于本發明在旋轉傳感器的緊急工作中的應用來說，恰好有益的是，電壓脈沖的所含能量用于產生計數脈沖和計數狀態在非暫時的存儲元件中的存儲。有益地，可以相關地使用基于具有鐵磁特性的晶體的存儲元件。這種存儲元件需要相對少的電能，且通常稱為FeRAM或FRAM。替代地，也可以為此使用所謂的MRAM。特別有益的是，使用可任意頻繁地寫的存儲元件。替代地或補充地，也可以使用脈沖金屬線的電壓脈沖，用于接入電源，例々p電池。本發明的有益的設計可由從屬權利要求得到。本發明的旋轉傳感器和方法的其它細節和優點可由下面對照附圖對實施例的說明得到。圖中示出圖1為根據第一實施例的旋轉傳感器的局部側視圖；圖2a為根據第一實施例的旋轉傳感器在第一旋轉位置的局部橫剖視圖2b為根據第一實施例的旋轉傳感器在第二旋轉位置的局部橫剖視圖；圖2c為根據笫一實施例的旋轉傳感器在第三旋轉位置的局部橫剖視圖3a為根據第二實施例的旋轉傳感器的局部橫剖視圖；圖3b為根據第二實施例的旋轉傳感器的局部橫剖視圖；圖3c為根據第二實施例的旋轉傳感器的局部橫剖視圖；圖4示出磁傳感器的以及脈沖金屬線(Impulsdraht)的信號變化。具體實施例方式圖1中示出根據第一實施例的旋轉傳感器的一部分。旋轉傳感器具有第一部件組，在本實施例中，第一部件組用作定子l。圍繞軸A相對于定子1可旋轉地設有作為第二部件組的轉子2。定子1包括作為觸發傳感器的脈沖金屬線1.1或維甘德傳感器。所述脈沖金屬線或維甘德傳感器由一種特殊的具有作為外殼的硬磁金屬和作為核芯的軟磁金屬的合金構成。一旦外部磁場超過一定的場強，就會產生跳躍式的對核芯的反復磁化，由此在脈沖金屬線1.1的線圈中感應出電壓脈沖，或者脈沖金屬線1.1觸發電壓脈沖。平行于脈沖金屬線1.1的縱向延伸設有復位;茲體1.2。其中復位》茲體1.2的強度應使得一旦具有相應極性的外部磁場再次從脈沖金屬線1.1撤除，則復位磁體1.2的存在就會觸發脈沖金屬線1.1的復位。另外，定子1包括兩個凈皮設計成MR元件1.3、1.4的磁傳感器。MR元件1.3、1.4是全4及感應的，也就是說，所述MR元件獨立于其極性對磁場做出反應。MR元件1.3、1.4的相應的狀態S1.3、S1.4^皮輸送給一種電路，這里為ASIC構件1.5，并被該ASIC構件分析。ASIC構件1.5安裝在與定子固定連接的印制電路板1.7上。特別地，在印制電路板1.7上還有一個非暫時的存^f諸元件，該存儲元件在所示實施例中凈皮設計成FeRAM存儲元件1.6。根據本實施例的旋轉傳感器在正常工作中按照光學原理工作。出于這個原因，在定子1上設有光電傳感器單元1.8,該光電傳感器單元特別是包括光源和光電探測器。通過光電傳感器單元1.8,在正常工作中，為了確定定子1和轉子2之間的精確的相對角位置，可以采用垂直入射方法對部分盤2.8進行掃描，該部分盤抗扭地與轉子2的中空軸2.7連接，由此可相對于定子1旋轉。中空軸2.7用于抗扭地容納電才幾軸，電才幾軸的旋轉運動將凈皮旋轉傳感器檢測。除了部分盤2.8外，轉子2還具有多個磁體，這些磁體可以根據它們的功能被劃分成三組。第一組是兩個鈍化磁體2.1、2.4(同樣見圖2a-2c)。鈍化磁體2.1、2.4平行于軸A固定在轉子2的殼面上，其中極相對于軸A錯位設置或者磁極的連接線平行于軸A。其中鈍化磁體2.1、2.4的北磁極在圖1中設置在上方，復位磁體1.2也是如此設置。因此，對復位磁體1.2和鈍化磁體2.1、2.4的定向應使它們的磁極方向平行。作為第二組磁體，在轉子2上有所謂的計數磁體2.2、2.5。另外，作為第三組磁體，在轉子2上固定有輔助》茲體2.3、2.6。計數》茲體2.2、2.5的和輔助i茲體2.3、2.6的》茲極方向相同，且與鈍化,茲體2.1、2.4的磁極方向反向平行或相反。根據其磁極方向，通過計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6可產生脈沖金屬線1.1的電壓脈沖，而對脈沖金屬線1.1的電壓脈沖的觸發由于鈍化磁體2.1、2.4而不會發生，因為鈍化磁體的磁極方向不適于激活被復位磁體1.2復位的脈沖金屬線1.1,從而脈沖金屬線1.1可能會產生電壓脈沖。另一方面，鈍化》茲體2.1、2.4的、計數磁體2.2、2.5的和輔助》茲體2.3、2.6的磁場可全部被全極感應的MR元件1.3、1.4探測到。還句話說，這些磁場能夠改變MR元件1.3、1.4的狀態S1.3、S1.4。于是如果旋轉傳感器例如由于電流中斷而脫離其正常工作，那么它將自動地切換到緊急工作模式。在這種緊急工作模式下，僅僅計數和存儲各次旋轉，由此在重新開始正常工作時可以立刻確定中空軸2.7的精確的旋轉位置，同時考慮在緊急工作模式下進行的旋轉。在本實施例中，在緊急工作模式下，中空軸2.7的每次旋轉都會產生兩個計數脈沖，從而在此似乎計數了一半次數的旋轉。將對照圖2a至2c和表格I至III說明在緊急工作模式下旋轉傳感器的工作方式。其中將假定轉子2相對于定子1始終逆時針旋轉。圖2a至2c在很大程度上相應于圖1的剖視圖，其中該剖視圖從上方觀察。相應地，計數磁體2.2、2.5的和輔助磁體2.3、2.6的南磁極位于圖面上，而鈍化磁體2.1、2.4的北磁極位于圖面上。圖2a中示出轉子2處于角度v-0。的第一旋轉位置，其中輔助磁體2.6處于脈沖金屬線1.1的附近，由于靠近輔助磁體2.6和輔助磁體的磁極方向，由脈沖金屬線1.1觸發電壓脈沖。下面將此事標有序數1,也就是說，根據規定在圖2a中觸發第一個電壓脈沖，由此將當前的下標n置為l。另外，在根據圖2a的旋轉位置，鈍化磁體2.1與第二磁傳感器1.4相對，而第一磁傳感器1.3不探測磁場。因為磁傳感器1.3、1.4是全極感應的，它們基本上也對鈍化磁體2.1、2.4的磁場做出響應。因此在當前的旋轉位置，磁傳感器1.4產生如下信號S1.3=S1.3,=0,和S1.4,產S1.4,H。在轉子2已到達角度v二0。的旋轉位置之后，就不觸發計數脈沖P,/人而P產O。附加地將所謂的輔助磁體邊緣狀態Fln、F2n的值置為Fl產O,和F2產1。此外，所謂的計數磁體邊緣狀態Zln、Z2n的值為Zl產O,和Z2尸1。計數脈沖P,的值、輔助磁體邊緣狀態Fln、F2n的值和計數》茲體邊緣狀態Zln、Z2n的值由前述狀態n-l導出，下面還將對此予以說明。Fh、F2!、Zh、Z2！的值在ASIC構件1.5中形成，然后存儲在FeRAM存儲元件1.6中。因為在位置n二l(v=0°)，計數脈沖的狀態為P產O,所以該計數狀態不變地存儲在存儲元件中。對于包括在FeRAM存儲元件1.6中的存儲在內的整個過程來說，并未從外部輸送電能。在此，電壓脈沖的所含能量用于為電元件供電。從而旋轉傳感器在緊急工作中能量自給自足地工作。根據不同類型的磁體，這里即為計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6,可以規定不同類型的邊緣狀態，這里為計數磁體邊緣狀態Zln、Z2n;輔助磁體邊緣狀態Fln、F2n。于是如果轉子2繼續逆時針旋轉，則輔助磁體2.6離開脈沖金屬線1.1，且輔助磁體的磁疇被復位磁體1.2完全折回，從而之后的對電壓脈沖的觸發基本上僅能通過計數磁體2.2、2.5之一或輔助磁體2.3、2.6之一來實現。在圖2b中示出了這種情況，其中轉子2相對于根據圖2a的旋轉位置旋轉了大約60。。通過計數磁體2.5(其》茲4及方向平行于輔助；茲體2.6的磁極方向)，由脈沖金屬線1.1觸發第二電壓脈沖，因此可以置為n=2。相應地，再次在ASIC構件1.5中開始邏輯詢問。因為現在兩個磁傳感器1.3、1.4與輔助磁體2.6相對，所以磁傳感器1.3和磁傳感器1.4切換到如下狀態S1.32=l,JLS1.42=1。借助表格III可以首先確定，是否必須觸發計數脈沖，和在這種狀態下是否可以確定旋轉方向。在已經知道磁傳感器1.3、1.4的狀態為S1.32=l,S1.42=l之后，且Z1尸0、Z2產l以及F1產0、F2尸l，則得到p2=i。因此對于本實例而言，對應于表才各in的下數第ii行(見用橢圓標出的部分)，因此將明確地確定轉子2逆時針旋轉(列R=ccw,逆時針)且必須產生計數脈沖(列P=l)。計數脈沖在ASIC構件1.5內部被傳遞至計數電路。然后，ASIC構件1.5的當前狀態被傳遞至FeRAM存儲元件1.6并存儲在那里。另外根據所確定的旋轉方向，計數狀態在條件P爿時增加或減少一個增量。在已知P2=l的情況下，為了處理下一個對電壓脈沖的觸發事件，現在可以從表才各I中確定出輔助磁體邊緣狀態Fl2、F22的當前值(同樣見用橢圓標出的部分)P2=l;S1.32=l、S1.42=l;F1尸0、F2產l=>F12=0、F22=0。同樣可以使用表格II確定出計數磁體邊緣狀態Z12、Z22的當前值(見用橢圓標出的部分)S1.32=l、S1.42=l;Z1產0、Z2產l=>Z12=0、Z22=l。完全一般地，對于所有旋轉位置和旋轉方向來說，可以在ASIC構件1.5中對值Fln、F2n、Zln、Z2n進行確定，其方式為，按照判斷邏輯的規則檢查如下條件F1r,=(invPAFV,AinvF2,卜，)V(irwS1.3"AinvS1.4^Ai,，vF1「..,AinvF2n,)V(invPAinvS1.3nAinvS1.4r,AF1n-,〉F2n=(invPAinvFL.,AF2n..,)/(irwS1.3n/\S1.4AinvF1n"八invF2n.,)V(，nvPAinvS1.3nASl.4nAF2n-,>Z1n=(S1.3nAirwSl.4n〉/(irtvS1.3nAZ1n,,AirwZ2ri.;)Z2,、=(Sl.3nAS1.4n〉V(invS1.3n/\irwZ1n.,AZ2n.，)cw=(S1.3r,AinvS1.4n八invZ1n.，AZ2n.，AinvFU'AinvF2r,.i)V(S1.3nAinvS1.4,..AinvZ1n.,AZ2n-，八invFl,AF2n.，)V(Sl.3r.AinvSl.4,..AinvZV,AZ2n.,AF1_'AinvF2,、.，)V<S1.3,)AinvS1.4,、AZU,八invZ2n.，/\FViAinvF2n.，)V(im/S1.3nAinvS1.4n八invZI"AZ2n-，AinvF1n.，Ain線.,)V{S1.3,:AinvSl.4n/、Z1n.，/、invZ2n.:AinvF1n.,AF2r,.,〉ccw=(S1.3n八S1.4r.AinvZV，AZ2n,,AinvF1n.,AF2n.OV(S1.3'，AS1.4n八Z1n-，AinvZ2P,，AinvFl,AinvF2n.,)V(S1.3nAS1.4nAZ1,AinvZ2。-，AinvF1r,-，/\F2"V(S1.3AS1.4AZV，AinvZ2,MAF1,,.,AinvF2n.，)V(invS1.3nAS1.4nAAinvZ2n.，AinvFln.，AinvF2n.，)V(S1.3nAS1AnAinvZV，AAFV,AinvF2,M》P=ccwVcw如果轉子2繼續逆時針旋轉，則鈍化磁體2.4首先經過脈沖金屬線1.1。但這并不會觸發電壓脈沖，因為鈍化磁體2.4與計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6反向平行地被磁化。當沒有電壓脈沖產生時，將不開始邏輯詢問，且已經存儲的值不變地保持在FeRAM存儲元件1.6中。在根據圖2c的v—80。的旋轉位置才觸發下一個電壓脈沖，從而現在11=3。ASIC構件1.5的邏輯現在詢問磁傳感器1.3、1.4的相應的狀態，其中當=3時，S1.33=0,S1.43=l。現在再次首先根據表格III檢查，是否將觸發計數脈沖，即確定P3的值。因為Zl2K)、Z22=l和F12=0、F22=0，根據判斷邏輯的條件或者表格III得到P3=0。相應地不觸發計數脈沖，因此對旋轉方向的詢問在此是無效的。FeRAM存儲元件1.6中的計數狀態因此保持不變。然后根據表格I置位如下F13=0、F23=l。最后借助表格II確定出Z13=0、Z23=l。FeRAM存儲元件1.6因此存儲Fln、F2n、Zln、Z2。的值和當前的計數狀態。在本實施例中，已觀察始終一致的運動。因此如果在旋轉傳感器開始工作時可以使用已經合適的用于計數磁體邊緣狀態Zlw、Z2^和輔助磁體邊緣狀態的值Fln小F2w,那么將相應的默認值作為起始值存儲在FeRAM存儲元件1.6中。采用本發明的用于運行旋轉傳感器的方法，可以對旋轉進行明確的計數，即使旋轉方向變換或者在中空軸2.7中引入振蕩的運動。以提供一種旋轉傳i』，'其4以能i自給自足地在緊急工作中工作，1可以僅裝配一個脈沖金屬線1.1。這有很大的優點，因為這種脈沖金屬線1.1比較貴，從而通過本發明可以實現成本低廉的構造方式。在圖3a至3c中示出第二實施例，其與第一實例的區別主要在于，對鈍化磁體2.1、2.4、計數磁體2.2、2.5、輔助磁體2.3、2.6和脈沖金屬線1.1的相對設置彼此不同。通過這種方式，儀器對尺寸公差、例如制造公差的耐用性(Robustheit)得到了提高。下面的角度說明分別精確至小數點后一位。根據圖3a,鈍化磁體2.1、2.4相對于分別相鄰的計數磁體2.2、2.5沿著圓周方向錯開47.4°的角度y。在確定角度Y時，分別從相應的磁體的中線起算。計數磁體2.2、2.5相對于分別相鄰的輔助磁體2.3、2.6沿著圓周方向4昔開66.3°的角度a。另外，輔助磁體2.3、2.6還相對于分別相鄰的鈍化磁體2.1、2.4錯開66.3°的角度卩。根據圖3b,脈沖金屬線1.1相對于一個MR元件1.3沿著圓周方向錯開66.3°的角度a。第二MR元件1.4位于相關的MR元件1.3和脈沖金屬線1.1之間，第二MR元件1.4相對于另一MR元件1.3錯開18.9°的角度①。根據圖3a和3c,鈍化磁體2.1、2.4、計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6具有作用范圍(Wirkbreite)S2.1、52.4、32.2、S2.5、52.3、S2.6。在本實施例中，作用范圍52.1、S2.4、S2.2、52.5為18.9。，而輔助磁體2.3、2.6的作用范圍52.3、S2.6為37.9。。在組裝狀態下，在轉子2和定子l之間有一個大小為G的空氣隙。一旦通過轉子2的旋轉，MR元件1.3、1.4的中線與作用范圍S2.1、S2.4、S2.2、52.5、52.3、52.6徑向對準,則相關的MR元件1.3、1.4便做出響應。對于脈沖金屬線1.1以及計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6而言，可以規定觸發區域T2.2、T2.5、T2.3、T2.6(圖4),在這些觸發區域中電壓脈沖可以被脈沖金屬線1.1觸發。特別地，視轉向而定，在觸發區域T2.2、T2.5、T2.3、T2.6的邊緣上觸發電壓脈沖。在本實施例中，對旋轉傳感器進行設計，從而觸發區域T2.2、T2.5、T2.3、T2.6恰好與相應的作用范圍S2.2、52.5、52.3、S2.6—樣大。圖3c為旋轉傳感器的剖視圖，該旋轉傳感器的轉子2順時針移動，從而計數磁體2.2的磁場恰好觸發在脈沖金屬線1.1中的電壓脈沖。此時MR元件1.3恰好具有狀態1,因為它位于作用范圍52.3內。相反，MR元件1.4處于狀態0。圖4中示出轉子2的旋轉位置與MR元件1.3、1.4的狀態和觸發狀態T的基于電壓脈沖的關系。因此可以為根據圖3c的旋轉位置指配圖4中的角度值71.T。通過對鈍化磁體2.1、2.4、計數磁體2.2、2.5和輔助磁體2.3、2.6以及MR元件1.3、1.4和脈沖金屬線1.1的特殊設置，電壓脈沖的邊沿分別以±4.7。的間隔恰好位于信號S1.3、S1.4的邊沿之間。由此產生在旋轉方向識別方面的特別高的可靠性，因為旋轉傳感器的相應的容限偏差一直到±4.7°。相同的觀察情況也適于余下的在其上進行旋轉角度識別的區域。在這些實施例中，為了簡化對本發明的說明，介紹了分別帶有兩個鈍化磁體、計數不茲體和輔助磁體2.1、2.4;2.2、2.5;2.3、2.6的旋轉傳感器。但本發明還包括分別帶有多于兩個的鈍化磁體、計數磁體和輔助磁體2.1、2.4;2.2、2.5;2.3、2.6的旋轉傳感器。特別是已表明有益的是，分別設有四個鈍化磁體、計數磁體和輔助磁體2.1、2.4;2.2、2.5;2.3、2.6。表格I<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>p計數脈沖n由脈沖金屬線觸發的電壓脈沖的數量51.3第n個電壓脈沖情況下的；茲傳感器1.3的狀態51.4第n個電壓脈沖情況下的^f茲傳感器1.4的狀態Flw第(n-1)個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第一值F2n_!第(n-1)個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第二值Fln第n個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第一值F2n第n個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第二值表格II用于，定計數磁體邊緣狀態<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>n由脈沖金屬線觸發的電壓脈沖的數量51.3第n個電壓脈沖情況下的磁傳感器1.3的狀態51.4第n個電壓脈沖情況下的磁傳感器1.4的狀態Zl^第(n-1)個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第一值Z2"第(n-1)個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第二值Zln第n個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第一值Z2n第n個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第二值表格ni<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>由脈沖金屬線觸發的電壓脈沖的數量SI.3第n個電壓脈沖情況下的磁傳感器1.3的狀態S1.4第n個電壓脈沖情況下的磁傳感器1.4的狀態第(n-1)個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第一值F2w第(n-1)個電壓脈沖情況下的輔助磁體邊緣狀態的第二值Zlw第(n-1)個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第一值Z2n—i第(n-1)個電壓脈沖情況下的計數磁體邊緣狀態的第二值R^走轉方向(cw順時4十；ccw逆時針)P計數脈沖權利要求1.旋轉傳感器，包括第一構件組(1)和第二構件組(2)，其中這些構件組(1，2)可圍繞軸(A)相對旋轉地設置，和-第一構件組(1)具有-觸發傳感器(1.1)以及-多個磁傳感器(1.3，1.4)，這些磁傳感器以所述軸(A)為基準沿著圓周方向錯開地設置，-第二構件組(2)包括-第一磁體(2.1，2.4)，-第二磁體(2.2，2.5)和-第三磁體(2.3，2.6)，此外對所述構件組(1，2)進行如下設計在兩個構件(1，2)至少相對旋轉完整的一圈時，可由所述磁傳感器(1.3，1.4)探測到第一磁體(2.1，2.4)和第三磁體(2.3，2.6)的磁場，其中通過第二磁體(2.2，2.5)和第三磁體(2.3，2.6)可產生所述觸發傳感器(1.1)的觸發信號，而通過第一磁體(2.1，2.4)停止產生所述觸發傳感器(1.1)的觸發信號。2.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中所述磁傳感器(1.3,1.4)是全才及感應的。3.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中所述觸發傳感器(1.1)包括脈沖金屬線和復位》茲體(1.2),對所述復位/磁體(1.2)進行如下定向，即其具有平行于所述脈沖金屬線的縱向延伸的方向分量，和對所述構件組(l,2)進行如下設計作為觸發信號，可通過第二磁體(2.2,2.5)和第三磁體(2.3,2.6)產生脈沖金屬線的電壓脈沖，而通過第一磁體(2.1,2.4)停止所述脈沖金屬線的電壓脈沖的觸發。4.如權利要求3所述的旋轉傳感器，其中所述脈沖金屬線以一個平行于所述軸(A)的方向分量設置。5.如權利要求3所述的旋轉傳感器，其中對所述復位磁體(1.2)和第一磁體(2丄2.4)進行如下定向，即它們的磁極方向是平行的。6.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中所述磁傳感器(1.3,1.4)是MR元件或霍爾元件。7.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中第二磁體(2.2,2.5)和第三^茲體(2.3，2.6)的》茲極方向以一個平行于所述軸(A)的方向分量進行定向，而第一磁體(2.1，2.4)的磁極方向以一個反向平行于所述軸(A)的方向分量進行定向。8.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中第二構件組(2)具有中空軸(2.7)。9.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中所述旋轉傳感器包括電子電路(1.5)和非暫時的存儲元件(1.6),和-四個邊緣狀態(F1,F2，Zl,Z2)和-一個計數狀態可存儲在所述存儲元件(1.6)中并且在以后出現觸發信號時，可從所述存儲元件(1.6)中讀出所述邊緣狀態(Fl，F2,Zl，Z2),從而借助所述電子電路(1.5)-可確定所述構件組(l，2)的相互間的相對旋轉方向(cw，ccw)，以及-可通過所述電子電路(1.5)產生計數脈沖(P),其中基于所述旋轉方向(cw,ccw)和所述計數脈沖(P)的出現，可將計數狀態的變化存儲在所述存儲元件(1.6)中。10.如權利要求9所述的旋轉傳感器，其中所述電子電路(1.5)是集成的開關電路，特別是ASIC功能塊。11.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中第三磁體(2.3，2.6)的作用范圍(S2.3，S2.6)大于第一磁體(2.1,2.4)或第二磁體(2.2,2.5)的相應的作用范圍(52.1，52.4;S2.2，52.5)。12.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中對觸發區域(T2.2，T2.3，T2.5，T2.6)進行如下設計，即它們的邊緣相對于所述磁傳感器(1.3,1.4)的狀態(S1.3,S1.4)的邊緣錯開地設置。13.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中第二磁體(2.2,2.5)的作用范圍(52.2,S2.5)與其觸發區域(T2.2,T2.5)—樣大，和/或第三磁體(2.3,2.6)的作用范圍(52.3,52.6)與其觸發區域(T2.3,T2.6)一樣大。14.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中第一磁體(2.1,2.4)相對于第二磁體(2.2,2.5)沿著圓周方向錯開一個角度(Y)和第二磁體(2.2,2.5)相對于第三磁體(2.3,2.6)沿著圓周方向錯開一個角度(a)地布置并且這兩個角度(a,Y)大小不同。15.如權利要求14所述的旋轉傳感器，其中在所述兩個構件(1,2)相對旋轉完整的一圈而起始點和結束點沒有重疊時，則可產生j個計數脈沖(P),和-角度(y)為95°/j±20°/j或360°/j-95。/j±20°/j;和-角度(a)為133°/j±20。/j或360。/j-133°/j±20°/j。16.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中沿著圓周方向，所述觸發傳感器(1.1)相對于所述磁傳感器(1.3)之一錯開133°/j±20°/j或360°/j-133°/j±20°/j的角度(a)地布置。17.如權利要求1所述的旋轉傳感器，其中所述磁傳感器(1.3，1.4)沿著圓周方向錯開(380±10。)/j或360。/j國(38。±10°)/j的角度(0)地布置。18.用于運行旋轉傳感器的方法，所述旋轉傳感器包括第一構件組(l)和第二構件組(2),其中這些構件組(1,2)可圍繞軸(A)相對旋轉地設置，和-第一構件組(1)具有-觸發傳感器(1.1)以及-多個磁傳感器(1.3,1.4),這些磁傳感器以所述軸(A)為基準沿著圓周方向錯開地設置，-第二構件組(2)包括-第一磁體(2.1,2.4);-第二磁體(2.2,2.5);和-第三磁體(2.3,2.6),其中在兩個構件(1,2)至少相對旋轉完整的一圈時，可由所述磁傳感器(1.3,1.4)探測到第一磁體(2.1,2.4)和第三磁體(2.3,2.6)的；茲場，其中通過第二磁體(2.2，2.5)和第三磁體(2.3,2.6)可產生所述觸發傳感器(1.1)的觸發信號，而通過第一磁體(2.1，2.4)停止產生所迷觸發傳感器(1.1)的觸發信號。19.如權利要求18所述的用于運行旋轉傳感器的方法，其中-在非暫時的存儲元件(1.6)中存儲有-四個邊緣狀態(Fl，F2,Zl,Z2)和-一個計數狀態，和-在以后出現觸發信號時，從所述存儲元件(1.6)中讀出所述邊緣狀態(F1,F2，Zl，Z2),和-基于此，借助電子電路(1.5)確定所述構件組(1,2)的相對旋轉方向(cw,ccw),和-在所述電路(1.5)產生計數脈沖(P),從而-基于所述旋轉方向(cw,ccw)和所述計數脈沖(P),將計數狀態的變化存儲在所述存儲元件(1.6)中。20.如權利要求18所述的用于運行旋轉傳感器的方法，其中在兩個構件(l,2)相對旋轉一圈而起始點和結束點沒有重疊時，產生兩個或四個計數脈沖(P)。21.如權利要求18所述的用于運行旋轉傳感器的方法，其中所述觸發傳感器(1.1)包括脈沖金屬線和復位磁體(1.2)，且對所述復位磁體(1.2)進行如下定位，即它具有平行于所述脈沖金屬線的縱向延伸的方向向量，和通過第二磁體(2.2,2.5)和第三磁體(2.3,2.6)產生所述脈沖金屬線的電壓脈沖，而通過第一》茲體(2.1,2.4)停止所述脈沖金屬線的電壓脈沖的觸發。22.如權利要求21所述的用于運行旋轉傳感器的方法，其中所述電壓脈沖的所含能量用于產生計數脈沖(P)和計數狀態在非暫時的存儲元件(1.6)中的存儲。全文摘要一種旋轉傳感器及其運行方法，所述旋轉傳感器包括可圍繞軸(A)相對旋轉地設置的兩個構件組(1，2)，其中第一構件組(1)具有觸發傳感器(1.1)以及多個磁傳感器(1.3，1.4)。第二構件組(2)包括第一磁體(2.1，2.4)，第二磁體(2.2，2.5)和第三磁體(2.3，2.6)。對所述構件組(1，2)進行如下設計在旋轉完整的一圈時，可由所述磁傳感器(1.3，1.4)探測到第一磁體(2.1，2.4)和第三磁體(2.3，2.6)的磁場。通過第二磁體(2.2，2.5)和第三磁體(2.3，2.6)可產生所述觸發傳感器(1.1)的觸發信號，而通過第一磁體(2.1，2.4)對所述觸發傳感器(1.1)的觸發信號的觸發則保持停止。文檔編號G01B7/30GK101354234SQ20081014434公開日2009年1月28日申請日期2008年7月25日優先權日2007年7月25日發明者P·費希爾申請人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司