Patent DE-112014007097-B4 (DE)
Title: Magnetpositionsdetektionsvorrichtung und Magnetpositionsdetektionsverfahren
Inventor: TSUKAMOTO SHOHEI
IPC: G01D5/249
Filed: 2014-10-24
Granted: 2022-07-07
Abstract: Magnetpositions-Detektionsvorrichtung, umfassend:eine Magnetskala (1), welche durch eine erste Magnetskala (1a), auf der N-Magnetpole und S-Magnetpole einer gleichförmigen Länge λ1 abwechselnd in einer Bewegungsrichtung angeordnet sind, und eine zweite Magnetskala (1b), welche parallel zur ersten Magnetskala (1a) vorgesehen ist, und auf welcher N-Magnetpole und S-Magnetpole einer gleichförmigen Länge λ2 abwechselnd in der Bewegungsrichtung angeordnet sind, gebildet ist;eine Magnetismus-Sensorvorrichtung (2), die über entsprechende Luftspalten hinweg gegenüberliegend der ersten Magnetskala (1a) und der zweiten Magnetskala (1b) angeordnet ist, und welche ausgelegt ist, sich in der Bewegungsrichtung relativ zur ersten Magnetskala (1a) und zur zweiten Magnetskala (1b) durch Magnetfelder zu bewegen, die durch die erste Magnetskala (1a) und die zweite Magnetskala (1b) gebildet werden, während die Luftspalten aufrechterhalten werden, und unter Verwendung von Magnetismus-Sensorelementen (21a-21g) eine Variation in den Magnetfeldern während der Relativbewegung zu messen; undeine Positionsrechenvorrichtung (3), in der Signalmuster der Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g) und Information, welche Absolutpositionen der Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g) auf der Magnetskala (1) angeben, in Assoziierung miteinander vorab gespeichert sind, und welche ausgelegt ist, die Absolutpositionen der Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g) auf der Magnetskala (1) aus Ausgabewerten der Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g), ausgegeben durch die Magnetismus-Sensorvorrichtung (2), zu berechnen,wobei eine Gesamtanzahl von Magnetpolen, welche durch Addieren entsprechender Anzahlen der N-Magnetpole und der S-Magnetpole, die auf der ersten Magnetskala (1a) enthalten sind, k ist, und eine Gesamtanzahl von Magnetpolen, welche durch Zusammenaddieren entsprechender Anzahlen der N-Magnetpole und der S-Magnetpole, die in der zweiten Magnetskala (1b) enthalten sind, k + 2 ist, wobei eine Differenz zwischen den entsprechenden Anzahlen von Magnetpolen 2 ist;wobei die Magnetismus-Sensorvorrichtung (2) umfasst:- eine erste Magnetismus-Sensorelementgruppe (2a), die durch ein oder mehrere Magnetismus-Sensorelemente (21a-21d) zum Detektieren der Variation im durch die erste Magnetskala (1a) gebildeten Magnetfeld konstituiert ist, und- eine zweite Magnetismus-Sensorelementgruppe (2b), die durch ein oder mehrere Magnetismus-Sensorelemente (21e-21g) zum Detektieren von Variation in dem durch die zweite Magnetskala (1b) gebildeten Magnetfeld konstituiert ist,wobei die Magnetismus-Sensorvorrichtung (2) dafür ausgelegt ist, Messergebnisse, welche eine Variation in den Magnetfeldern während der Relativbewegung angeben, die parallel durch die jeweiligen Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g) ausgegeben werden, welche die erste Magnetismus-Sensorelementgruppe (2a) und die zweite Magnetismus-Sensorelementgruppe (2b) konstituiert, auszugeben;wobei ein Verhältnis einer Anzahl n von Magnetismus-Sensorelementen (21a-21d) in der ersten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2a) zu einer Anzahl m von Magnetismus-Sensorelementen (21e-21g) in der zweiten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2b) gleich einem Verhältnis eines Kehrwerts der Anzahl k von Magnetpolen auf der ersten Magnetskala (1a) zu einem Kehrwert der Anzahl k + 2 von Magnetpolen auf der zweiten Magnetskala (1b) ist; undwobei die Magnetismus-Sensorelemente (21a-21g) angeordnet sind, durch- Einstellen eines Anordnungsintervalls zwischen den Magnetismus-Sensorelementen (21a-21d) der ersten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2a) bei P1, so dass Ausgangswellenformen von jeweils durch die Magnetismus-Sensorelemente (21a-21d) der ersten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2a) ausgegebenen Signalen voneinander sukzessive um eine Phase P1 = λ1/n abweichen, welche durch Dividieren der Länge λ1 eines Magnetpols der ersten Magnetskala (1a) gleichermaßen durch die Anzahl n von Magnetismus-Sensorelementen (21a-21d) ermittelt wird, und- Einstellen eines Anordnungsintervalls zwischen den Magnetismus-Sensorelementen (21e-21g) der zweiten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2b) bei P2, so dass Ausgangswellenformen von jeweils durch die Magnetismus-Sensorelemente (21e-21g) der zweiten Magnetismus-Sensorelementgruppe (2b) ausgegebenen Signalen voneinander sukzessive um eine Phase P2 = λ2/m abweichen, welche durch Dividieren der Länge λ2 eines Magnetpols der zweiten Magnetskala (1b) gleichermaßen durch die Anzahl m von Magnetismus-Sensorelementen (21e-21g) ermittelt wird.