專利名稱：用于求得轉(zhuǎn)矩和用于索引識別的傳感器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于求得通過扭桿相互連接的輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩的傳 感器裝置。為此，該傳感器裝置包括磁鐵單元，該磁鐵單元具有用于產(chǎn)生磁場的磁極輪，其 中，該磁鐵單元與兩個軸中的一個軸剛性地連接；磁通環(huán)單元，該磁通環(huán)單元具有用于轉(zhuǎn)變 和傳導由磁鐵單元產(chǎn)生的磁通的磁通環(huán)裝置，其中，該磁通環(huán)單元與另一個軸剛性地連接； 和傳感器單元，該傳感器單元具有至少一個對磁場敏感的用于感測穿過磁通環(huán)裝置的磁通 變化的第一傳感器元件，其中，該傳感器單元位置固定地安裝在磁通環(huán)單元對面。
背景技術：
在DE 102005031086A1中描述了一種這樣的傳感器裝置。該傳感器裝置的結(jié)構和 單個部件的共同作用通過圖1的分解圖顯示，其中，出于清楚的原因既沒有示出這兩個軸 也沒有示出扭桿。磁鐵單元1的磁極輪11與兩個軸中的一個軸連接并且與所述軸的軸線同心地設 置。該磁極輪由環(huán)段形的北極和南極磁鐵元件12和13的交替布置組成。磁通環(huán)單元2的磁通環(huán)裝置20包括由鐵磁材料制成的內(nèi)磁通環(huán)21和外磁通環(huán) 22。這兩個磁通環(huán)21、22與另一個軸連接，使得它們相互同心地且平行于軸的軸線、即平行 于磁極輪11定向。在內(nèi)磁通環(huán)21上構造有徑向地從該軸向外指向的齒23，而外磁通環(huán)22 設有徑向地向內(nèi)指向該軸的齒對。這兩個磁通環(huán)21、22被這樣地設置和設計，使得它們的 齒23和M交替地嵌接并且具有距磁極輪11同樣的軸向間距。此外，齒23、24的幾何形狀 以及齒23J4之間的間距與磁極元件12和13的環(huán)段形狀和大小相一致。具有對磁場敏感的傳感器元件30的傳感器單元3構成已知的傳感器裝置的第三 部件。該傳感器單元3位置固定地設置在磁通環(huán)裝置20對面。該傳感器單元包括兩個磁 通收集元件31、32，借助磁通收集元件將穿過磁通環(huán)裝置20的磁通有針對性地輸入給傳感 器元件30。為此，磁通收集元件31和32彼此相鄰地設置，一個設置在內(nèi)磁通環(huán)21的圓周 上，一個設置在外磁通環(huán)22的圓周上。傳感器元件30位于磁通收集元件31和32之間，這 些磁通收集元件在該區(qū)域中設有用于傳感器元件30的專門的突出部33。如果現(xiàn)在在輸入軸和輸出軸之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，則扭桿自身扭轉(zhuǎn)并且磁極輪11與磁 通環(huán)裝置20相反地扭轉(zhuǎn)。因此，在傳感器元件30的位置上的磁場強度變化。磁場強度的 變化借助傳感器元件30轉(zhuǎn)化成電學測量信號。在機動車領域中，在這里討論的類型的轉(zhuǎn)矩傳感器例如在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的范圍中使 用。轉(zhuǎn)矩測量信號在這里用作電學轉(zhuǎn)向支持裝置的調(diào)節(jié)量。就此而言，被證明有利的是，轉(zhuǎn) 矩傳感器附加地配設有索引功能，使得轉(zhuǎn)矩傳感器識別轉(zhuǎn)向輪或者說轉(zhuǎn)向柱的筆直行駛位 置。這對應于輸入軸或輸出軸的確定的角度位置，即0°角度位置。具有這種索引功能的轉(zhuǎn)矩傳感器裝置在實踐中已經(jīng)被使用。因此，已知的是，索引 功能借助機械開關元件、例如微型開關或者齒輪實現(xiàn)。此外提出了一種傳感器構思，該傳感器構思以可磁性地操作的開關元件的形式提出無接觸式地實現(xiàn)索引功能。該開關元件通常是數(shù)字霍爾IC，其設置在傳感器單元內(nèi)部的 電路板上。該數(shù)字霍爾IC借助索引磁鐵轉(zhuǎn)換，該索引磁鐵被固定在磁通環(huán)單元的圓周上的 定義位置上。在索引磁鐵從傳感器單元旁邊轉(zhuǎn)過時，數(shù)字霍爾IC發(fā)出開關信號，該開關信 號指出轉(zhuǎn)換輪位于通過索引磁鐵定義的位置中。與索引功能的機械式實現(xiàn)相比，無接觸式的變型被證明是有利的，因為索引磁鐵 和開關IC不受任何機械應力和由此也不受任何磨損。然而，已知的具有磁性地實現(xiàn)的索引 功能的傳感器裝置的結(jié)構是比較耗費的，尤其這涉及到索引磁鐵的布置和開關IC的安裝。 也就是說，索引磁鐵在這里這樣地設置在磁通環(huán)單元上，使得索引磁鐵受到由磁極輪在磁 通環(huán)中引起的磁通的影響盡可能小。該裝置引起數(shù)字開關IC必須設置成距傳感器元件具 有相對大的間距，通過傳感器元件感測穿過磁通環(huán)的磁通的變化。在實踐中，開關IC因此 借助專門的保持器安裝到電路板的底側(cè)上，在該電路板的正面設有對磁場敏感的傳感器元 件。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明提出了一種用于轉(zhuǎn)矩傳感器裝置的構思，根據(jù)該構思無接觸地以比較 小的裝配耗費實現(xiàn)索引功能。為此，根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置包括至少一個索引磁鐵，該索引磁鐵在由磁鐵單 元產(chǎn)生的磁場的區(qū)域中安裝在磁通環(huán)單元上。此外，該傳感器裝置的傳感器單元包括至少 一個對磁場敏感的另外的傳感器元件，它與第一傳感器元件一起、但是與該第一傳感器元 件間隔開地設置在磁通環(huán)裝置的區(qū)域中的一圓周上。此外，設有用于分析處理第一和另外 的傳感器元件的傳感器信號的器件。根據(jù)本發(fā)明看出，兩個傳感器功能，即轉(zhuǎn)矩檢測和索引功能，不必相互獨立地通過 傳感器裝置的不同部件實現(xiàn)，而是也允許借助至少兩個等值的對磁場敏感的傳感器元件的 傳感器信號來求得索引磁鐵的位置，如其用于確定轉(zhuǎn)矩那樣。為此，索引磁鐵被這樣地確定 尺寸和設置，使得該索引磁鐵顯著地影響到通過磁極輪在磁通環(huán)裝置內(nèi)部引起的磁通。因 為通過索引磁鐵引起的磁通干擾與位置相關，所以至少兩個對磁場敏感的傳感器元件根據(jù) 本發(fā)明彼此間隔開地設置。在這種情況下，可以由傳感器信號計算出索引磁鐵的位置并且 能夠補償轉(zhuǎn)矩信號的由索引磁鐵引起的偏移量移動。也就是說，索引磁鐵的位置根據(jù)本發(fā)明不是借助附加的、完全用于索引功能的、機 械地或無接觸地工作的開關實現(xiàn)，而是借助一個另外的對磁場敏感的傳感器元件實現(xiàn)，當 配設有磁通環(huán)單元的軸不位于通過索引磁鐵定義的角度位置中時，該另外的傳感器元件提 供測量信號。該附加的測量信號提供用于求得轉(zhuǎn)矩的冗余信息并且有助于轉(zhuǎn)矩檢測的可靠 性和可用性。根據(jù)本發(fā)明的索引功能的構思也允許在結(jié)構上非常簡單地集成到如構成本發(fā)明 出發(fā)點的轉(zhuǎn)矩傳感器裝置中。與由現(xiàn)有技術已知的可無接觸地操作的開關IC不同，該另外 的傳感器元件能夠與所述至少一個第一傳感器元件一起設置在傳感器單元中的共同的電 路板的正面上。為此不需要專門的保持元件。原則上存在用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的不同可能性，其中，單個部件必 須在結(jié)構上分別這樣地相互匹配，使得磁鐵單元的磁極輪與磁通環(huán)裝置一起構成一個磁通回路。此外，該傳感器單元的傳感器元件必須這樣地設置在磁通回路內(nèi)部，使得這些傳感器 元件檢測至少兩個相互間隔開的測量位置上的磁通。在本發(fā)明的一種有利的實施方式中，磁通環(huán)裝置包括一個內(nèi)磁通環(huán)和一個外磁通 環(huán)，它們與軸的軸線同心地且平行于磁極輪地安裝。內(nèi)磁通環(huán)包括徑向地從軸向外指向的 鐵磁的齒，而外磁通環(huán)設有徑向地向內(nèi)指向軸的鐵磁的齒，使得內(nèi)磁通環(huán)和外磁通環(huán)的齒 嚙合。在該變型中，磁極輪的磁信息被磁通環(huán)裝置的徑向定向的齒截取。磁極輪、磁通環(huán)和 傳感器元件之間的軸向移動在該結(jié)構中對信號檢測的品質(zhì)僅具有比較小的作用。此外，在 這里傳感器裝置的所有部件從軸裝置的一個端部開始安裝。在根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的一種優(yōu)選構型中，傳感器單元對于磁通環(huán)裝置的每 個磁通環(huán)包括至少一個磁通收集元件，磁通收集元件彼此相鄰地設置。兩個傳感器元件這 時設置在磁通收集元件的區(qū)域中。以這種方式有針對性地將磁通輸送給兩個傳感器元件。 由此允許明顯地提高信號檢測的品質(zhì)。為了支持索引功能，此外可以這樣地設計磁通收集 元件和索引磁鐵，使得索引磁鐵對磁通環(huán)裝置中的磁通的影響基本上僅在索引磁鐵位于磁 通收集元件的區(qū)域中時才被檢測。在其它情況下，索引磁鐵對傳感器信號的影響非常弱，使 得該影響可以被忽略。在使用具有徑向齒的磁通環(huán)裝置時，通過磁通收集元件允許達到特別好的測量結(jié) 果，這些磁通收集元件以各兩個同心地設置且至少磁性地相互連接的由鐵磁材料制成的環(huán) 形區(qū)段的形式實現(xiàn)，其中，一個環(huán)形區(qū)段設置在所屬的磁通環(huán)的內(nèi)側(cè)上，另一個環(huán)形區(qū)段設 置在所屬的磁通環(huán)的外側(cè)上。兩個磁通環(huán)中的每個可以與軸一起不受阻礙地在該磁通環(huán)的 位置固定的磁通收集元件的兩個環(huán)形區(qū)段之間扭轉(zhuǎn)。第一和另外的傳感器元件在這種情況 下設置在內(nèi)磁通環(huán)的磁通收集元件的外環(huán)形區(qū)段與外磁通環(huán)的磁通收集元件的內(nèi)環(huán)形區(qū) 段之間的區(qū)域中。在這里可以簡單地通過以下方式改善磁通至傳感器元件的輸入內(nèi)磁通環(huán)的磁通 收集元件的外環(huán)形區(qū)段與外磁通環(huán)的磁通收集元件的內(nèi)環(huán)形區(qū)段具有用于傳感器元件的 專門的突出部，以將這些環(huán)形區(qū)段與收集元件之間的空隙間隙保持得盡可能小。這些突出 部也可以這樣地構造，使得傳感器元件與環(huán)形區(qū)段觸碰接觸。作為傳感器元件優(yōu)選使用線性霍爾傳感器。如已經(jīng)闡述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的以上所述的結(jié)構基于用于索引識 別的新型構思。因此，在這里除了相應的傳感器裝置也要求保護一種用于求得通過扭桿相 互連接的輸入軸與輸出軸之間的扭矩并且用于檢測輸出軸的預給定的角度位置(索引功 能)的方法。根據(jù)該方法，借助與輸入軸剛性地連接的磁極輪在與輸出軸剛性地連接的磁 通環(huán)裝置中產(chǎn)生磁通。此外，借助磁通環(huán)裝置上的索引磁鐵在磁通環(huán)裝置內(nèi)部產(chǎn)生磁性的 干擾信號，該干擾信號與磁極輪的磁通疊加并且主要在輸出軸的確定的角度位置范圍中在 預給定的測量位置上可檢測到。合成的磁通在磁通環(huán)裝置的區(qū)域中在至少兩個固定地預 給定且相互間隔開的測量位置上被檢測。由這兩個測量信號求得轉(zhuǎn)矩信號和索引磁鐵的位 置。


如在前面已經(jīng)描述的那樣，存在以有利的方式對本發(fā)明的教導進行設計和擴展的各種可能性。為此，一方面參考從屬于獨立權利要求1的權利要求，另一方面參考根據(jù)附圖 對本發(fā)明實施例的以下說明。圖1示出如由現(xiàn)有技術已知的、用于轉(zhuǎn)矩檢測的傳感器裝置的單個部件的分解 圖；和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置100的示意性剖視圖。
具體實施例方式在圖2中示出的傳感器裝置100按照在圖1中所示的用于轉(zhuǎn)矩檢測的傳感器裝置 構造，但是根據(jù)本發(fā)明附加地還配設有用于索引識別的器件，即索引磁鐵40和對磁場敏感 的附加傳感器元件41。根據(jù)本發(fā)明的構思要求在傳感器裝置100內(nèi)部專門地定位這些部 件，這特別好地通過圖2的示意性剖視圖顯示。該剖切面垂直于軸的軸線定向并且延伸穿過具有內(nèi)磁通環(huán)21和外磁通環(huán)22的磁 通環(huán)單元2。這兩個磁通環(huán)21和22與軸的軸線同心地且平行于磁鐵單元的磁極輪安裝，磁 鐵單元在這里沒有示出，因為它被設置在剖切面上方。如在圖1的情況中那樣，內(nèi)磁通環(huán)21 設有徑向地從軸向外指向的鐵磁的齒，而外磁通環(huán)22設有徑向地向內(nèi)指向軸的鐵磁的齒， 使得兩個磁通環(huán)21和22的齒嚙合。此外，磁通環(huán)單元2包括套筒25、該套筒用于固定到軸 上或者說旁邊。相應地，套筒25與磁通環(huán)裝置20—起隨著軸轉(zhuǎn)動。索引磁鐵40被這樣地 安裝在磁通環(huán)單元2的套筒25上，使得索引磁鐵位于由磁鐵單元產(chǎn)生的磁場的區(qū)域中。與具有索引磁鐵40的磁通環(huán)單元2不同，傳感器裝置100的傳感器單元3位置固 定地被安裝。傳感器單元包括用于內(nèi)磁通環(huán)21的磁通收集元件31和用于外磁通環(huán)22的 磁通收集元件32。這兩個磁通收集元件31和32中的每個以各兩個同心地設置并且不但機 械地而且磁性地相互連接的由鐵磁材料制成的環(huán)形區(qū)段311、312或者說321、322的形式實 現(xiàn)。磁通收集元件31或者說32的這兩個環(huán)形區(qū)段311、312或者說321、322設置在所屬的 磁通環(huán)21或者說22的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上，使得每個磁通環(huán)21和22能夠與軸一起不受阻礙地 在該磁通環(huán)的位置固定的磁通收集元件31或者說32的兩個環(huán)形區(qū)段311、312或者說321、 322之間扭轉(zhuǎn)。圖2此外顯示兩個磁通收集元件31和32相鄰地布置在兩個磁通環(huán)21和 22的圓周上。在這里所示的實施例中，兩個專門的突出部33分別位于內(nèi)磁通環(huán)21的磁通收集 元件31的外環(huán)形區(qū)段312以及外磁通環(huán)22的磁通收集元件32的內(nèi)環(huán)形區(qū)段321上，所述 突出部共同地構成用于傳感器元件301、302和41的兩個接收裝置，使得傳感器元件設置在 內(nèi)磁通環(huán)21的磁通收集元件31的外環(huán)形區(qū)段312與外磁通環(huán)22的磁通收集元件32的內(nèi) 環(huán)形區(qū)段321之間的區(qū)域中。兩個接收裝置中的一個設置在兩個磁通收集元件31、32的中 心區(qū)域中并且設計用于兩個直接并排地設置的傳感器元件301和302。另一個接收裝置與 第一接收裝置間隔開，構造在兩個磁通收集元件31和32的端部區(qū)域中并且在這里僅設計 用于一個另外的傳感器元件41。所有三個傳感器元件301、302和41在這里指的是線性的霍爾傳感器，通過這些霍 爾傳感器感測穿過磁通環(huán)裝置20的磁通變化，該磁通變化通過磁鐵單元與磁通環(huán)單元2之 間的扭轉(zhuǎn)引起。因為傳感器元件301和302是同類型的并且直接并排地設置，所以它們提供非常相似的測量信號，這些測量信號僅僅最小地相移。兩個同類型的傳感器元件在一個測量位 置上的布置盡管增加了用于確定轉(zhuǎn)矩的測量信號檢測的可靠性和失效安全性，但是不提供 任何用于索引識別的附加信息。此外，傳感器裝置100包括另外的傳感器元件41，該另外的傳感器元件明顯與兩 個傳感器元件301和302間隔開地設置在磁通收集元件31和32的區(qū)域中。一方面由此在 傳感器元件301和302的測量信號與傳感器元件41的測量信號之間存在明顯的相移。另 一方面，在磁通環(huán)單元2中由索引磁鐵40引起的磁通干擾在傳感器元件41的測量位置上 的作用明顯不同于在傳感器元件301和302的測量位置上的作用。也就是說，傳感器元件 41的測量信號提供附加信息，通過該附加信息不但允許確定索引磁鐵40對測量信號的影 響而且允許確定索引磁鐵40相對于固定的傳感器元件301和302的位置。以下詳細闡述 為此所需的對測量信號的分析處理。如果線性霍爾傳感器僅檢測由磁鐵單元在磁通環(huán)裝置中引起的磁通，轉(zhuǎn)矩信號通 ?；诰€性霍爾傳感器301和302的測量信號的信號電平求得。但是在根據(jù)本發(fā)明的傳感 器裝置100的范圍中，該信號電平不是僅通過磁鐵單元與磁通環(huán)單元2之間的扭轉(zhuǎn)確定，而 是也通過索引磁鐵40確定。索引磁鐵40在這里有利地具有這樣的尺寸，使得僅當索引磁 鐵位于磁通收集元件31、32的區(qū)域中時，索引磁鐵才引起測量信號與額定信號的偏差，該 額定信號對應于施加的轉(zhuǎn)矩。在這種情況下，索引磁鐵40的影響導致在轉(zhuǎn)矩求得過程中的 誤差。該誤差的大小取決于索引磁鐵40與相應的傳感器元件301或302的間距。也就是 說，測量信號與額定信號的偏差一直增加，直到索引磁鐵40在磁通收集元件31、32的中心 區(qū)域中直接地位于傳感器元件301和302對面。在這里，誤差是最大的。角度位置Ψ與誤 差f (Ψ)之間的關系允許非常好地通過拋物線方程描述 ^Ψ) = &屯2+卜屯+0其中，a對應于索引寬度的估計值，該索引寬度通過索引磁鐵的強度、溫度和空氣間隙確 定，b通過兩個測量位置、即傳感器元件301、302的位置與另外的傳感器元件41的位 置之間的間距給定，c對應于額定信號的信號電平，和Ψ對應于索引位置。借助傳感器元件301、302和傳感器元件41能夠檢測該誤差函數(shù)的兩個點，即對應 于傳感器元件的測量位置的角度位置Ψ的點。因此，允許確定額定信號的信號電平c并且 能夠根據(jù)Ψ求解方程f (Ψ)。余弦方程提供了對角度位置Ψ與誤差f (Ψ)之間的關系的同樣非常好的描述= b cos(W)+Cb在這里對應于通過索引磁鐵引起的最大誤差，c對應于額定信號的信號電平；和Ψ對應于索引位置。在這里也能夠借助傳感器元件301、302和傳感器元件41的測量信號確定額定信 號的信號電平c并且能夠根據(jù)Ψ求解方程f (Ψ)。
權利要求
1.用于求得通過扭桿相互連接的輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩的傳感器裝置，該傳感器 裝置包括磁鐵單元(1)，該磁鐵單元具有用于產(chǎn)生磁場的磁極輪(11)，其中，所述磁鐵單元(1) 剛性地與兩個軸中的一個軸連接；磁通環(huán)單元O)，該磁通環(huán)單元具有用于轉(zhuǎn)變和傳導由所述磁鐵單元(1)產(chǎn)生的磁通 的磁通環(huán)裝置(20)，其中，所述磁通環(huán)單元O)剛性地與另一個軸連接；和傳感器單元(3)，該傳感器單元具有至少一個對磁場敏感的用于感測穿過所述磁通環(huán) 裝置00)的磁通的變化的第一傳感器元件(30)，其中，所述傳感器單元C3)位置固定地安 裝在所述磁通環(huán)單元( 對面；其特征在于，至少一個索引磁鐵GO)在由所述磁鐵單元(1)產(chǎn)生的磁場的區(qū)域中被安 裝所述磁通環(huán)單元( 上，所述傳感器單元C3)包括至少一個對磁場敏感的另外的傳感器 元件(41)，所述另外的傳感器元件Gl)與所述第一傳感器元件(301,30 共同地、但是與 所述第一傳感器元件間隔開地設置在所述磁通環(huán)裝置00)的區(qū)域中的一圓周上，并且設 有用于分析處理所述第一和另外的傳感器元件(301，302 ；41)的傳感器信號的器件。
2.根據(jù)權利要求1的傳感器裝置，其特征在于，所述磁通環(huán)裝置00)包括與所述軸 的軸線同心且與所述磁極輪(11)平行地安裝的內(nèi)磁通環(huán)和外磁通環(huán)(22)，所述內(nèi)磁 通環(huán)設有徑向地從所述軸向外指向的鐵磁的齒并且所述外磁通環(huán)(2 設有徑 向地向內(nèi)指向所述軸的鐵磁的齒(M)，使得所述內(nèi)磁通環(huán)和所述外磁通環(huán)0 的齒 (23,24)嚙合。
3.根據(jù)權利要求1或2的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器單元C3)對于所述磁通 環(huán)單元( 的每個磁通環(huán)(21,2 包括至少一個磁通收集元件(31，32)，這些磁通收集元件 彼此相鄰地設置在相應的磁通環(huán)01，22)的圓周上，所述第一和另外的傳感器元件(301， 302 ；41)設置在所述磁通收集元件(31，32)的區(qū)域中。
4.根據(jù)權利要求2和3的傳感器裝置，其特征在于，所述磁通收集元件(31,3 以各兩 個同心地設置且至少磁性地相互連接的由鐵磁材料制成的環(huán)形區(qū)段(311，312 ；321,322) 的形式實現(xiàn)，其中一個環(huán)形區(qū)段(311 ；321)設置在所屬的磁通環(huán)Ol ；22)的內(nèi)側(cè)上并且另 一個環(huán)形區(qū)段(312 ；322)設置在所屬的磁通環(huán)01，22)的外側(cè)上，使得每個磁通環(huán)01， 22)與所述軸一起能夠不受阻礙地在該磁通環(huán)的位置固定的磁通收集元件(31，32)的兩個 環(huán)形區(qū)段(311，312 ；321, 322)之間扭轉(zhuǎn)，并且所述第一和另外的傳感器元件(301,302)設 置在所述內(nèi)磁通環(huán)的磁通收集元件(31)的外環(huán)形區(qū)段(31 與所述外磁通環(huán)02) 的磁通收集元件(32)的內(nèi)環(huán)形區(qū)段(321)之間的區(qū)域中。
5.根據(jù)權利要求4的傳感器裝置，其特征在于，至少所述內(nèi)磁通環(huán)的磁通收集 元件(31)的外環(huán)形區(qū)段(31 和所述外磁通環(huán)0 的磁通收集元件(3 的內(nèi)環(huán)形區(qū)段 (321)具有用于所述傳感器元件(301,302 ；41)的專門的突出部(33)。
6.根據(jù)權利要求1至5之一的傳感器裝置，其特征在于，所述至少一個第一和另外的傳 感器元件(301，302;41)以線性霍爾傳感器的形式實現(xiàn)。
7.用于尤其借助根據(jù)權利要求1至6之一的傳感器裝置求得通過扭桿相互連接的輸入 軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩并且用于檢測該輸出軸的預給定的角度位置(索引功能)的方法， 其中借助與輸入軸剛性地連接的磁極輪在與輸出軸剛性地連接的磁通環(huán)裝置中產(chǎn)生磁通， 借助該磁通環(huán)裝置上的索引磁鐵在該磁通環(huán)裝置內(nèi)部產(chǎn)生磁性的干擾信號，該干擾信 號與磁極輪的磁通疊加并且主要可在輸出軸的確定的角度位置范圍中在預給定的測量位 置上被檢測，在磁通環(huán)裝置的區(qū)域中在至少兩個固定地預給定并且相互間隔開的測量位置上檢測 合成的磁通，并且由至少兩個測量信號求得轉(zhuǎn)矩信號和索引磁鐵的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于求得轉(zhuǎn)矩和用于索引識別的傳感器裝置和方法，其能夠以比較小的裝配耗費無接觸地實現(xiàn)索引功能。提出了用于求得輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩的傳感器裝置(100)，包括具有磁極輪(11)的磁鐵單元(1)；具有磁通環(huán)裝置(20)的磁通環(huán)單元(2)；和具有對磁場敏感的第一傳感器元件(30)的傳感器單元(3)。索引功能借助索引磁鐵(40)和至少一個對磁場敏感的另外的傳感器元件(41)實現(xiàn)，該索引磁鐵在由磁鐵單元(1)產(chǎn)生的磁場的區(qū)域中被安裝到磁通環(huán)單元(2)上，另外的傳感器元件(41)與第一傳感器元件(301，302)共同地、但與其間隔開地設置在磁通環(huán)裝置(20)的區(qū)域中的一圓周上。還設有用于分析處理第一和另外的傳感器元件(301，302；41)的傳感器信號的器件。
文檔編號G01L5/22GK102080998SQ201010582420
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2009年11月27日
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