[发明专利]磁场传感器和用于安装磁体的方法

说明书

本发明涉及一种磁场传感器，其具有产生具有磁场轴线(f)的磁场的磁体(M1)，所述磁体具有磁体轴线(a)并且容纳在具有构件轴线(b)的可围绕至少一个轴线运动的构件(4)中。本发明还涉及一种用于安装磁场传感器的磁体(M1)的方法。提出，将磁体(M1)容纳在构件(4)中，使得磁场轴线(f)尽可能与构件轴线(b)重合。还提出，测量磁场轴线(f)与磁体轴线(a)的偏差并且在将磁体(M1)安装在构件(4)中时校正偏差角(α)。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的磁场传感器、一种根据权利要求13的前序部分的方法以及一种根据权利要求14的前序部分的用于执行方法的设备。

背景技术

磁场传感器还作为位置传感器已知，其尤其也用于测量角位置。磁场传感器由两个传感器元件、即构成为永磁体且起信号发生器作用的第一传感器元件，和构成为磁场敏感的传感器元件且起信号接收器作用的第二传感器元件。第二传感器元件例如能够构成为霍尔元件。

通过本申请人的申请号为10 2017 208 410.3的早期申请已知一种磁场传感器，其由作为信号发生器的永磁体和作为信号接收器的传感器元件构成，所述磁场传感器构建在球形铰链中。在此，永磁体处于凹部中，尤其球轴颈的盲孔钻孔中，而第二传感器元件、即信号接收器设置在容纳球轴颈的壳体中。在球轴颈相对于壳体角运动时，第二传感器元件记录磁场的变化。通过评估该变化信号能够推断出角位置。

这种磁场传感器的问题在于，由磁体产生的磁场存在公差并且会具有与理论状态的偏差、尤其磁场的轴线的错位。当磁场的轴线和设置在可移动构件中的磁体的轴线不重合而是彼此间形成角度时，存在这种错位。于是，显示具有这种错误的磁场的角位置同样存在误差或偏差。

发明内容

本发明的目的在于，改进开始提出类型的磁场传感器的测量精度。

本发明包括独立权利要求1、13和14的特征。从从属权利要求中得出有利的设计方案。

根据本发明的第一方面，在具有磁体、磁体轴线、磁场和磁场轴线的磁场传感器中提出，磁体容纳在可移动的构件中，使得磁场轴线尽可能与构件轴线重合。将磁体轴线理解为磁体主体的几何轴线。磁体产生磁场，所述磁场具有磁场轴线，所述磁场轴线形成磁场的场线的对称轴。构件轴线应理解为可移动的构件的轴线，所述轴线为构件相对于向一侧或向另一侧的角运动的零位的基准轴线。市售的磁体通常具有磁场轴线相对于磁体的几何轴线、即磁体轴线的偏差，其中偏差能够处于正/负5°的范围中。为了精确地尽可能无误差地测量构件离开零位的角偏转需要使磁场轴线与基准轴线、即零位中的构件轴线重合。借此实现，磁场或磁场轴线向两侧或沿相反方向与构件运动相同的角度值。

根据一个优选的实施方式，磁体构成为圆柱体并且磁体轴线构成为圆柱轴线。具有圆柱形状的磁体主体能够简单地制造，即成形和磁化，其中得到具有径向对称设置的场线的径向对称的磁场。

根据另一优选的实施方式，磁体轴线相对于构件轴线倾斜地设置，更确切地说倾斜程度使得磁场轴线与构件轴线重合。优选地，磁体轴线倾斜偏差角的值。偏差角从对于要安装到构件中的磁体的磁体轴线和磁场轴线之间的错位中得出。

根据另一优选的实施方式，磁体轴线轴向平行地相对于构件轴线偏移地设置，更确切地说以如下尺寸或偏移量偏移，使得磁场轴线与构件轴线重合。轴线偏移量优选地适配于磁体轴线和磁场轴线之间的偏差角。通过轴线偏移量，磁体移动得更靠近构件凹部的壁部，这引起磁场轴线倾斜或移位。通过磁体偏心地设置在构件的容纳开口中能够不对称地影响磁场，使得补偿偏差角。

根据另一优选的实施方式，磁体、优选圆柱形磁体同轴地、即中央地设置在构件的容纳开口中。为了补偿磁场的偏差或磁场轴线的错位，将补偿体设置在圆周区域中。由导磁材料构成的且仅局部地设置在圆周上的补偿体具有如下作用，磁场以如下方式被改变，使得磁场轴线的位置改变并且移位到构件轴线中。