Patent DE-112016000720-B4 (DE)
Title: Sensoranordnung zur Positionserfassung und Verfahren zum Unterstützen des Bestimmens der Position eines Objekts
Inventor: HAEBERLE WALTER
IPC: G01R33/09
Filed: 2016-03-09
Granted: 2022-12-29
Abstract: Sensoranordnung zur Positionserfassung, aufweisendein erstes magnetoresistives Element (1) und ein zweites magnetoresistives Element (2),eine Magnetfeldquelle (3), die ein Magnetfeld mit einem ersten Magnetpol (N) und einem zweiten Magnetpol (S) bereitstellt, undeine Messeinheit,wobei die Magnetfeldquelle (3) zwischen dem ersten magnetoresistiven Element (1) und dem zweiten magnetoresistiven Element (2) angeordnet ist, wobei der erste Magnetpol (N) dem ersten magnetoresistiven Element (1) zugewandt ist und der zweite Magnetpol (S) dem zweiten magnetoresistiven Element (2) zugewandt ist,wobei das erste magnetoresistive Element (1) in dem Magnetfeld angeordnet ist und ein erstes Ausgangssignal (R1) bereitstellt, das von einer Position des ersten magnetoresistiven Elements (1) in Bezug auf die Magnetfeldquelle (3) abhängt,wobei das zweite magnetoresistive Element (2) in dem Magnetfeld angeordnet ist und ein zweites Ausgangssignal (R2) bereitstellt, das von einer Position des zweiten magnetoresistiven Elements (2) in Bezug auf die Magnetfeldquelle (3) abhängt,wobei die Messeinheit dafür ausgelegt ist, eine Position der Magnetfeldquelle (3) in Bezug auf das erste und das zweite magnetoresistive Element (1, 2) abhängig von dem ersten Ausgangssignal (R1) und dem zweiten Ausgangssignal (R2) zu bestimmen,wobei jedes der magnetoresistiven Elemente (1, 2) einen Stapel (11) von Schichten aufweist, einschließlich mindestens einer leitenden Schicht (112) zwischen zwei magnetischen Schichten (111, 113), wobei diese Schichten eine Längsausdehnung (L) entlang einer Längsachse (X) und eine seitliche Ausdehnung entlang einer Querachse (Y) haben,wobei die Magnetfeldquelle eine Dipolachse (DA) hat, die durch den ersten und den zweiten Magnetpol (N, S) definiert wird, die sich entlang einer vertikalen Achse (Z) senkrecht zu einer Ebene erstreckt, die durch die Längsachse (X) und die Querachse (Y) definiert wird,wobei die Sensoranordnung zusätzlich aufweist:mehrere erste magnetoresistive Elemente (1), die in dem Magnetfeld in einer Reihe entlang der Längsachse (X) angeordnet sind und dem ersten Magnetpol (N) zugewandt sind, undinsbesondere zusätzlich mehrere zweite magnetoresistive Elemente (2), die in dem Magnetfeld in einer Reihe entlang der Längsachse (X) angeordnet sind und dem zweiten Magnetpol (S) zugewandt sind, wobei die Magnetfeldquelle (3) in Bezug auf die mehreren ersten magnetoresistiven Elemente (1) so dimensioniert ist, dass das Magnetfeld gleichzeitig immer nur ein einziges (1a) der mehreren ersten magnetoresistiven Elemente (1) beeinflusst, aber nicht die angrenzenden ersten magnetoresistiven Elemente (1b, 1c),wobei insbesondere die Magnetfeldquelle (3) ein Dauermagnet ist, der eine Breite (W) hat, die kleiner als die Längsausdehnung (L) der ersten magnetoresistiven Elemente (1) ist,wobei die Messeinheit dafür ausgelegt ist, das einzelne erste magnetoresistive Element (1a) von den mehreren magnetoresistiven Elementen (1) zu identifizieren, das eine Änderung in seinem ersten Ausgangssignal (R1) zeigt, wobei sich diese Änderung daraus ergibt, dass sich die Magnetfeldquelle (3) an dem einzelnen ersten magnetoresistiven Element (1a) vorbeibewegt, wobei die Messeinheit dafür ausgelegt ist, die Position (x) entlang der Längsachse (X) von einer bekannten Position des einzelnen ersten magnetoresistiven Elements (1a) in der Reihe der mehreren ersten magnetoresistiven Elemente (1) abzuleiten.