Patent DE-112008003911-B4 (DE)
Title: Magnetischer Encoder und Aktuator
Inventor: MIYASHITA KUNIO
IPC: H02K29/08
Filed: 2008-06-20
Granted: 2023-02-02
Abstract: Magnetischer Encoder (17) miteinem Multipol-Magneten (21) mit einer kreisförmigen magnetisierten Multipol-Oberfläche, in welcher magnetische N-Pole und S-Pole ineinander abwechselnder Art und Weise in Umfangsrichtung in gleichwinkligen Intervallen gebildet sind, understen bis vierten magnetischen Detektionseinheiten (22-25), die in unterschiedlichen Winkelstellungen in Umfangsrichtung der magnetisierten Multipol-Oberfläche angeordnet sind, um Änderungen in dem Magnetfeld zu detektieren, die mit der Drehung des Multipol-Magneten (21) einhergehen; wobeidie erste magnetische Detektionseinheit (22) ein erstes magnetisches Detektionselement der A-Phase (A1) und ein erstes magnetisches Detektionselement (B1) der B-Phase aufweist, die benachbart angeordnet sind, so dass deren Abtastoberflächen der magnetisierten Multipol-Oberfläche über eine feste Lücke gegenüberstehen und, einhergehend mit der Rotation des Multipol-Magneten (21), ein sinusförmiges A-Phasen- beziehungsweise B-Phasen-Signal ausgeben, welche in ihrer Phase um 90° voneinander differieren;die zweite magnetische Detektionseinheit (23) ein zweites magnetisches Detektionselement der A-Phase (A2) und ein zweites magnetisches Detektionselement (B2) der B-Phase aufweist, welche benachbart angeordnet sind, so dass deren Abtastoberflächen der magnetisierten Multipol-Oberfläche über ein feste Lücke gegenüberstehen und, einhergehend mit der Rotation des Multipol-Magneten (21), ein sinusförmiges A-Phasen- beziehungsweise B-Phasen-Signal ausgeben, welche in ihrer Phase um 90° voneinander differieren;die dritte magnetische Detektionseinheit (24) ein drittes magnetisches Detektionselement (A3) der A-Phase und ein drittes magnetisches Detektionselement (B3) der B-Phase aufweist, die benachbart angeordnet sind, so dass deren Abtastoberflächen der magnetisierten Multipol-Oberfläche über eine feste Lücke gegenüberstehen und, einhergehend mit der Rotation des Multipol-Magneten (21), ein A-Phasen-Umkehrsignal, welches die Umkehrphase des A-Phasen-Signals ist, beziehungsweise ein B-Phasen-Umkehrsignal, welches die Umkehrphase des B-Phasen-Signals ist, ausgeben;die vierte magnetische Detektionseinheit (25) ein viertes magnetisches Detektionselement (A4) der A-Phase sowie ein viertes magnetisches Detektionselement (B4) der B-Phase aufweist, die benachbart angeordnet sind, so dass deren Abtastoberflächen der magnetisierten Multipol-Oberfläche über eine feste Lücke gegenüberstehen und, einhergehend mit der Rotation des Multipol-Magneten (21), ein A-Phasen-Umkehrsignal, welches die Umkehrphase des A-Phasen-Signals ist, beziehungsweise ein B-Phasen-Umkehrsignal, welches die Umkehrphase des B-Phasen-Signals ist, ausgeben;wobei das zweite magnetische Detektionselement (A2) der A-Phase und das zweite magnetische Detektionselement (B2) der B-Phase der zweiten magnetischen Detektionseinheit (23) in einer Winkelstellung von ungefähr 180° Abstand von dem ersten magnetischen Detektionselement (A1) der A-Phase und dem ersten magnetischen Detektionselement (B1) der B-Phase der ersten magnetischen Detektionseinheit (22) hinsichtlich des mechanischen Winkels um einen Drehmittelpunkt des Multipol-Magneten (21) angeordnet sind, undwobei das vierte magnetische Detektionselement (A4) der A-Phase und das vierte magnetische Detektionselement (B4) der B-Phase der vierten magnetischen Detektionseinheit (25) in einer Winkelstellung von ungefähr 180° Abstand von dem dritten magnetischen Detektionselement (A3) der A-Phase und dem dritten magnetischen Detektionselement (B3) der B-Phase der dritten magnetischen Detektionseinheit (24) hinsichtlich des mechanischen Winkels um den Drehmittelpunkt des Multipol-Magneten (21) angeordnet sind, wobei der magnetischer Encodereine Signalverarbeitungseinheit (28) zum Entfernen einer durch äußeren Magnetfluss, der sich in einer Durchmesserrichtung des Multipol-Magneten (21) erstreckt, verursachten Rauschkomponente, und einer durch äußeren Magnetfluss, der sich in derselben Richtung entlang einer Radialrichtung des Multipol-Magneten (21) erstreckt, verursachten Rauschkomponente von dem A-Phasen-Signal und von dem B-Phasen-Signal, umfasst,wobei die Signalverarbeitungseinheit (28) ein gemitteltes Signal des A-Phasen-Signals, generiert durch Synthetisieren des A-Phasen-Signals, welches von dem ersten magnetischen Detektionselement (A1) der A-Phase und dem zweiten magnetischen Detektionselement (A2) der A-Phase ausgegeben wurde, und ein Umkehrsignal eines gemittelten Signals eines A-Phasen-Umkehrsignals, generiert durch Synthetisieren der A-Phasen-Umkehrsignale, die von dem dritten magnetischen Detektionselement der A-Phase (A3) und dem vierten magnetischen Detektionselement (A4) der A-Phase ausgegeben sind, synthetisiert, um dadurch die in dem A-Phasen-Signal enthaltene Rauschkomponente zu entfernen; undein gemitteltes Signal des B-Phasen-Signals, erzeugt durch Synthetisieren der B-Phase-Signale, die von dem ersten magnetischen Detektionselement (B1) der B-Phase und dem zweiten magnetischen Detektionselement (B2) der B-Phase ausgegeben sind, und ein Umkehrsignal eines gemittelten Signals eines B-Phasen-Umkehrsignals, erzeugt durch Synthetisieren der B-Phasen-Umkehrsignale, die von dem dritten magnetischen Detektionselement (B3) der B-Phase und dem vierten magnetischen Detektionselement (B4) der B-Phase ausgegeben sind, synthetisiert, um dadurch die in dem B-Phasen-Signal enthaltene Rauschkomponente zu entfernen.