[发明专利]旋转传感器及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转传感器以及一种用于运行该旋转传感器的方法。 

背景技术

这种旋转传感器通常用于确定两个可相对旋转的机器部件的角位置。通常，这种旋转传感器用作通过相应驱动轴的多次旋转(多次旋转功能)确定绝对角位置的测量仪。旋转运动在此被增量地或绝对地检测。结合齿条和齿轮或者结合丝杠还可以利用角度测量装置测量直线运动。 

通常，通过对部分盘的光学扫描对正常工作中的角度位置进行精确的确定，而为了对传动轴的旋转进行计数，采用磁扫描原理。在根本上希望即使在旋转传感器不与外部的电压源连接时，例如在断电时也能对相应的传动轴的旋转进行计数。为了实现紧急工作方面的功能，旋转传感器通常配设有所谓的多圈传动机构(Multiturn-Getriebe)。这种多圈传动机构将传动轴的旋转运动减速。于是例如采用磁原理可以对多圈传动机构中的齿轮的位置进行扫描。不言而喻，即使在旋转传感器断电时，相应的齿轮也可以进行旋转运动，此时传动轴例如通过重力运动。 

由专利申请DE 10 2004 062 448 A1已知一种旋转传感器，其中沿着轴的圆周设有多个磁极区段。在这些磁极区段经过磁通集中器的自由端时，对铁磁元件进行突然磁化，由此提供用于激活计数存储器的足够的电能。 

另外由EP 0 724 712 B1已知一种转角传感器，利用该转角传感器，在使用多个脉冲金属线的情况下，通过对逻辑的使用，可以能量自给自足地确定角位置。 

这些由现有技术已知的旋转传感器特别是具有如下缺点：它们制造起来非常繁琐且很昂贵。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种旋转传感器，其由于其结构和其作用 原理可以比较成本低廉地制造。

根据本发明，所述目的通过本发明得以实现。旋转传感器包括第一构件组和第二构件组，其中所述两个构件组可围绕轴相对旋转地设置，和第一构件组具有：触发传感器以及多个磁传感器，这些磁传感器以所述轴为基准沿着圆周方向错开地设置，第二构件组包括：第一磁体，第二磁体和第三磁体，此外对所述两个构件组进行如下设计：在所述两个构件组至少相对旋转完整的一圈时，可由所述磁传感器探测到第一磁体和第三磁体的磁场，其中通过第二磁体和第三磁体可产生所述触发传感器的触发信号，而通过第一磁体停止产生所述触发传感器的触发信号。在用于运行旋转传感器的方法中，所述旋转传感器包括第一构件组和第二构件组，其中所述两个构件组可围绕轴相对旋转地设置，和第一构件组具有：触发传感器以及多个磁传感器，这些磁传感器以所述轴为基准沿着圆周方向错开地设置，第二构件组包括：第一磁体；第二磁体；和第三磁体，其中在两个构件组至少相对旋转完整的一圈时，可由所述磁传感器探测到第一磁体和第三磁体的磁场，其中通过第二磁体和第三磁体可产生所述触发传感器的触发信号，而通过第一磁体停止产生所述触发传感器的触发信号。 

据此，本发明的旋转传感器包括第一构件组(例如定子)和第二构件组(例如转子)，其中这些构件组可围绕轴相对旋转地设置。第一构件组具有触发传感器(例如带有复位磁体的脉冲金属线)以及多个磁传感器，这些磁传感器以轴为基准沿着圆周方向错开地设置。第二构件组至少分别包括第一磁体、第二磁体和第三磁体。此外对这些构件组进行如下设计：在两个构件组至少相对旋转完整的一圈时，可由磁传感器探测到第一磁体和第三磁体的相应的磁场，其中通过第二磁体和第三磁体可分别产生触发传感器的触发信号，而通过第一磁体对触发传感器的触发信号的触发保持停止。 

完整的一圈旋转系指构件组的旋转位置的相对变化为360°，也就是说，对于完整的一圈旋转而言，例如转子的一个点既在旋转运动开始时与定子的一个点相对，又在旋转运动结束时与其相对。第二构件组可以具有一个轴，特别是带有中央孔的中空轴。 

作为触发传感器，可以使用磁敏感的单极的元件，例如脉冲金属线或霍尔元件。 

对磁场的探测分别始终在磁场位于磁传感器附近时或者在磁体的作用范围处于磁传感器的范围内时才进行。当合适的磁体由于相对的旋转运动而靠近相关的触发传感器时或者当磁体和触发传感器在触发范围内彼此相对时，对触发信号进行触发。 

在本发明的进一步设计中，也可以对这些构件组进行如下设计：当两个构件组至少相对旋转完整的一圈时，同样可由磁传感器探测到第二磁体的磁场。 

特别是可以设计成MR元件或霍尔元件的磁传感器优选是全极感应的。也就是说，磁传感器独立于相关磁场的方向对磁场做出反应。