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DE102008026604A1 - Position or speed sensor arrangement, particularly revolution speed sensor arrangement for use in motor vehicles, has sensor with sensitive principal plane and encoder with encoder groove surface - Google Patents

Position or speed sensor arrangement, particularly revolution speed sensor arrangement for use in motor vehicles, has sensor with sensitive principal plane and encoder with encoder groove surface Download PDF

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DE102008026604A1
DE102008026604A1 DE102008026604A DE102008026604A DE102008026604A1 DE 102008026604 A1 DE102008026604 A1 DE 102008026604A1 DE 102008026604 A DE102008026604 A DE 102008026604A DE 102008026604 A DE102008026604 A DE 102008026604A DE 102008026604 A1 DE102008026604 A1 DE 102008026604A1
Authority
DE
Germany
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sensor
magnetic field
encoder
sensor element
field sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008026604A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Fritz
Klaus Rink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE102008026604A priority Critical patent/DE102008026604A1/en
Publication of DE102008026604A1 publication Critical patent/DE102008026604A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The position or speed sensor arrangement has a sensor (1) with a sensitive principal plane (3) and an encoder (2) with an encoder groove surface (4). The sensor detects the magnetic field produced or modulated by the encoder. The sensor has two magnetic field sensor elements which are so arranged that an element output signal of the former magnetic field sensor element has a phase shift value between 75 degree and 105 degree to another element output signal of the latter magnetic field sensor element. An independent claim is included for a method for position or speed measurement with a sensor arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positions- und/oder Geschwindigkeitssensoranordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zur Positions- und/oder Geschwindigkeitsmessung gemäß Oberbegriff von Anspruch 11 sowie die Verwendung der Sensoranordnung in Kraftfahrzeugen.The The invention relates to a position and / or speed sensor arrangement according to the preamble of claim 1, a method for position and / or speed measurement according to the preamble of claim 11 and the use of the sensor assembly in motor vehicles.

Druckschrift DE 10 2005 039 280 A1 schlägt einen integrierten Sensor vor, der eine Gruppe von Magnetfeldsensorelementen und eine Signalverarbeitungsschaltung aufweist. Die Gruppe umfasst dabei Magnetfeldsensorelemente mit unterschiedlichen Haupterfassungsrichtungen, beispielsweise sowohl magnetoresistive Sensorelemente als auch Hallelemente. Die Magnetfeldsensorelemente der Gruppe sind dabei in Form eines Gitters angeordnet und erfassen ein Magnetfeld ortsaufgelöst, also bezüglich verschiedener Erfassungspunkte.pamphlet DE 10 2005 039 280 A1 proposes an integrated sensor having a group of magnetic field sensor elements and a signal processing circuit. The group comprises magnetic field sensor elements with different main detection directions, for example both magnetoresistive sensor elements and Hall elements. The magnetic field sensor elements of the group are arranged in the form of a grid and detect a magnetic field spatially resolved, ie with respect to different detection points.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Positions- und/oder Geschwindigkeitssensoranordnung und ein Verfahren zur Positions- und/oder Geschwindigkeitsmessung vorzuschlagen, welche/s lediglich eine relativ einfache Signalverarbeitung zur Gewinnung von Positions- und/oder Geschwindigkeitsinformationen und insbesondere Zusatzinformationen benötigt.The Invention has set itself the task of a position and / or Speed sensor arrangement and a method for position and / or to suggest speed measurement, which only a relatively simple signal processing for obtaining position and / or speed information and in particular additional information needed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Sensoran ordnung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 11.The The object is achieved by the Sensoran Regulation according to claim 1 and the method according to claim 11.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, wenigstens zwei Magnetfeldsensorelemente mit zueinander unterschiedlicher Haupterfassungsrichtung so anzuordnen, dass die Elementausgangssignale dieser Magnetfeldsensorelemente einen Phasenverschiebungsbetrag zwischen 75° und 105° zueinander aufweisen.Of the The invention is based on the idea, at least two magnetic field sensor elements to arrange with mutually different main detection direction, that the element output signals of these magnetic field sensor elements have a phase shift amount between 75 ° and 105 ° to each other.

Unter einer ersten sensitiven Hauptebene wird vorzugsweise eine Ebene verstanden, bezüglich welcher der Sensor sensitiv ist und Feldkomponenten des Magnetfelds erfassen kann, welche diese Ebene durchdringen. Die Durchdringungswinkel der Feldkomponenten, die erfasst werden können sind dabei insbesondere von der Art und der Anordnung der Magnetfeldsensorelemente abhängig.Under a first sensitive main plane is preferably a plane understood, with respect to which the sensor is sensitive and Field components of the magnetic field can detect which this plane penetrate. The penetration angle of the field components, the can be detected in particular of the type and the arrangement of the magnetic field sensor elements dependent.

Die Encoderspurfläche weist bevorzugt einen Maßstab zur Codierung bzw. Erfassung rotatorischer oder alternativ translatorischer Relativbewegungen auf.The Encoder track surface preferably has a scale for encoding or detecting rotary or alternatively translational Relative movements on.

Das Magnetfeld wird vorzugsweise im Zuge einer Relativbewegung zwischen Encoder und Sensor durch den Encoder moduliert. Dabei ist insbesondere der Sensor oder der Encoder ortsfest angeordnet.The Magnetic field is preferably in the course of a relative movement between Encoder and sensor modulated by the encoder. It is in particular the sensor or encoder is stationary.

Die Sensoranordnung ist bevorzugt über zumindest zwei Leitungen mit einer elektronischen Kontrolleinheit verbunden und wird insbesondere über diese beiden Leitungen mit Ener gie versorgt. Der Sensor ist dem entsprechend zweckmäßigerweise als aktiver Sensor ausgebildet.The Sensor arrangement is preferred over at least two lines connected to an electronic control unit and is in particular over these two lines supplied with energy. The sensor is the appropriately as an active sensor educated.

Die erste Haupterfassungsrichtung des ersten Magnetfeldsensorelements liegt vorzugsweise in der ersten sensitiven Hauptebene des Sensors.The first main detection direction of the first magnetic field sensor element is preferably in the first sensitive main plane of the sensor.

Die erste sensitive Hauptebene des Sensors ist bevorzugt eine Basisfläche eines Sensorgehäuses bzw. zu dieser Basisfläche im Wesentlichen parallel.The The first sensitive main plane of the sensor is preferably a base surface a sensor housing or to this base area essentially parallel.

Der Phasenverschiebungsbetrag zwischen dem mindestens einen Elementausgangssignal des ersten Magnetfeldsensorelements und dem wenigstens einen Elementausgangssignal des zweiten Magnetfeldsensorelements beträgt zweckmäßigerweise im Wesentlichen 90°.Of the Phase shift amount between the at least one element output signal the first magnetic field sensor element and the at least one element output signal of the second magnetic field sensor element is expediently in Essentially 90 °.

Es ist bevorzugt, dass das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement so ausgebildet sind, dass das erste Magnetfeldsensorelement im Wesentlichen Magnetfeldkomponenten in anderer Richtung erfasst als das zweite Magnetfeldsensorelement. Dies resultiert insbesondere aus der ersten und zweiten Haupterfassungsrichtung, welche dem jeweiligen Magnetfeldsensorelementtyp zugeordnet ist.It it is preferred that the first and the second magnetic field sensor element are formed so that the first magnetic field sensor element substantially Magnetic field components detected in the other direction than the second Magnetic field sensor element. This results in particular from the first and second main detection direction corresponding to the respective magnetic field sensor element type assigned.

Der Sensor ist vorzugsweise bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene im Wesentlichen parallel zur Encoderspurfläche des Encoders ausgerichtet. Alternativ vorzugsweise sind Sensor und Encoder relativ so zueinander ausgerichtet angeordnet, dass der Winkel zwischen der ersten sensitiven Hauptebene des Sensors und der Encoderspurfläche weniger als 15° beträgt. Durch diese Anordnung kann die Sensoranordnung relativ flach bzw. platzsparend und dadurch relativ kostengünstig ausgebildet werden.Of the Sensor is preferably sensitive to its first Main plane substantially parallel to the encoder track surface aligned with the encoder. Alternatively, preferably, sensor and Encoder arranged relative to each other so that the Angle between the first sensitive main plane of the sensor and the encoder track area is less than 15 °. By this arrangement, the sensor arrangement can be relatively flat or saves space and thus relatively inexpensive become.

Das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement weisen jeweils bevorzugt eine oder mehrere sensitive Strukturen auf, die jeweils im Wesentlichen in einer Strukturebene angeordnet sind, wobei das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement bezüglich ihrer jeweiligen Strukturebene im Wesentlichen zueinander parallel oder in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Alternativ vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen den Strukturebenen des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorelements weniger als 15°. Unter einer sensitiven Struktur wird dabei besonders bevorzugt ein Leitersegment eines magnetoresistiven Sensorelements und/oder eine Hallzelle bzw. ein Segment eines Hall-Elements verstanden.The first and the second magnetic field sensor element preferably each have one or more sensitive structures which are each arranged substantially in a structural plane, wherein the first and the second magnetic field sensor element are arranged substantially parallel to each other or in a common plane with respect to their respective structural plane. Alternatively, preferably, the angle between the structural planes of the first and the second magnetic field sensor element is less than 15 °. Under a sensitive structure is particularly preferred a conductor segment of a magnetoresistive sensor element and / or a Hall cell or a segment of a Hall element understood.

Die erste Haupterfassungsrichtung ist zweckmäßigerweise gegenüber der zweiten Haupterfassungsrichtung um im Wesentlichen 90° gedreht ausgeprägt.The first main detection direction is expediently to the second main detection direction substantially 90 ° turned pronounced.

Das erste Magnetfeldsensorelement mit der ersten Haupterfassungsrichtung ist bevorzugt als magnetoresistives Sensorelement ausgebildet und das zweite Magnetfeldsensorelement mit der zweiten Haupterfassungsrichtung als Hall-Element. Das wenigstens eine magnetoresistive Sensorelement ist insbesondere als AMR-(anisotrop magnetoresistive) oder GMR-(giant magnetoresistive)Sensorelement oder als ein anderes magnetoresistives Sensorelement ausgebildet.The first magnetic field sensor element with the first main detection direction is preferably designed as a magnetoresistive sensor element and the second magnetic field sensor element with the second main detection direction as a hall element. The at least one magnetoresistive sensor element is particularly known as AMR (anisotropic magnetoresistive) or GMR (giant magnetoresistive) sensor element or as another magnetoresistive Sensor element formed.

Die Encoderspurfläche des Encoders ist vorzugsweise alternierend codiert und weist insbesondere mehrere Nord-Südpolpaare und/oder Zahn-Lückenpaare auf.The Encoder track surface of the encoder is preferably alternating coded and in particular has several north-south pole pairs and / or tooth-gap pairs.

Zumindest das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement sind zweckmäßigerweise so angeordnet, dass sie das Magnetfeld bezüglich der ersten sensitiven Hauptebene des Sensors in einem definierten, gemeinsamen Erfassungspunkt im Wesentlichen gemeinsam erfassen. Dabei sind insbesondere ein oder mehrere Magnetfeldsensorelemente mit der ersten Haupterfassungsrichtung gemeinsam relativ gegenüber einem oder mehreren Magnetfeldsensorelementen mit der zweiten Haupterfassungsrichtung bezüglich der sensitiven Hauptebene und des definierten Erfassungspunktes im Wesentlichen konzentrisch angeordnet. Unter dem gemeinsamen Erfassungspunkt wird besonders bevorzugt ein gemeinsamer Lesepunkt des Sensors verstanden.At least the first and the second magnetic field sensor elements are expediently arranged so that they have the magnetic field with respect to the first sensitive main plane of the sensor in a defined, common Essentially capture detection point together. Here are in particular one or more magnetic field sensor elements having the first main detection direction together relative to one or more magnetic field sensor elements with the second main detection direction with respect to the sensitive one Main level and the defined detection point substantially arranged concentrically. Under the common detection point is particularly preferably understood a common reading point of the sensor.

Der Sensor weist bevorzugt eine Signalverarbeitungsschaltung auf, die so ausgelegt ist, dass sie zumindest aus den Elementausgangssignalen des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorelements ein, insbesondere digitales, Sensorausgangssignal erzeugt, welches zumindest eine der folgenden Informationen beinhaltet:
Die Relativ- und/oder Absolutposition zwischen Encoder und Sensor und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Encoder und Sensor und/oder die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor und/oder die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes und/oder der Abstand zwi schen Encoder und Sensor und/oder mindestens eine Information über die Plausibilität des Sensorausgangssignals.
The sensor preferably has a signal processing circuit which is designed such that it generates at least one of the element output signals of the first and the second magnetic field sensor element, in particular a digital sensor output signal which contains at least one of the following information:
The relative and / or absolute position between encoder and sensor and / or the relative speed between the encoder and sensor and / or the relative direction of movement between the encoder and sensor and / or the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor and / or the distance between the encoder and Sensor and / or at least one information about the plausibility of the sensor output signal.

Der Sensor umfasst zweckmäßigerweise einen Chip, welcher zumindest das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement sowie insbesondere die Signalverarbeitungsschaltung aufweist. Der Chip ist besonders bevorzugt als ASIC ausgebildet, und umfasst ganz besonders bevorzugt wenigstens ein integriertes Hallelement sowie ein magnetoresistives Sensorelement, welches beispielsweise auf einer Außenfläche des Chips auf einer zusätzlichen Isolierschicht in Dünnschichttechnik aufgebracht ist.Of the Sensor expediently comprises a chip, which at least the first and the second magnetic field sensor element as well In particular, the signal processing circuit has. The chip is particularly preferably designed as an ASIC, and includes in particular preferably at least one integrated Hall element and a magnetoresistive sensor element, which, for example, on an outer surface of the Chips on an additional insulating layer in thin-film technology is applied.

Das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement sind alternativ vorzugsweise mittels Drahtbond oder Flipchip direkt oder indirekt miteinander verbunden.The the first and second magnetic field sensor elements are alternatively preferable connected by wire bond or flip chip directly or indirectly.

Es ist bevorzugt, dass der Sensor wenigstens ein magnetisches Mittel, insbesondere einen Permanentmagneten aufweist. Dieser ist besonders bevorzugt so magnetisiert, dass er ein magnetisches Stützfeld für mindestens ein als anisotrop magnetoresistives Sensorelement ausgebildetes Magnetfeldsensorelement bereitstellt und/oder ein Magnetfeld erzeugt welches durch einen Encoder, der im Wesentlichen kein eigenes Magnetfeld erzeugt, moduliert wird, wobei der Encoder hierfür zumindest teilweise aus weichmagnetischem Material ausgebildet ist.It it is preferred that the sensor comprises at least one magnetic means, in particular has a permanent magnet. This is particularly preferred magnetized so that it is a magnetic support field for at least one designed as an anisotropic magnetoresistive sensor element Magnetic field sensor element provides and / or generates a magnetic field which is due to an encoder, which essentially does not have its own magnetic field is generated, modulated, the encoder for this at least partially formed of soft magnetic material.

Es ist zweckmäßig, dass das erste Magnetfeldsensorelement als AMR-Sensorelement (anisotrop magnetoresistiv) und das zweite Magnetfeldsensorelement als Hall-Element ausgebildet ist. Mittels des AMR-Elements wird aufgrund seiner relativ hohen Messempfindlichkeit eine relativ präzise Erfassung wenigstens einer Maßstabsteilung des Encoders und/oder eines definierten Maßstabsteilungssegments durchgeführt. Mittels des zusätzlichen Hall-Elements werden besonders bevorzugt Zusatzinformationen ermittelt bzw. berechnet.It is expedient that the first magnetic field sensor element as AMR sensor element (anisotropic magnetoresistive) and the second Magnetic field sensor element is designed as a Hall element. By means of the AMR element is due to its relatively high sensitivity a relatively precise detection of at least one scale graduation the encoder and / or a defined scale division segment carried out. By means of the additional Hall element Additional information is particularly preferably determined or calculated.

Das Verfahren wird bevorzugt weitergebildet, indem in einer Signalverarbeitungsschaltung aus den Elementausgangssignalen zumindest eine der folgenden Informationen direkt oder indirekt gewonnen wird:
Die Relativ- und/oder Absolutposition zwischen Encoder und Sensor und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Encoder und Sensor und/oder die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor und/oder die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes und/oder der Abstand zwischen Encoder und Sensor und/oder mindestens eine Information über die Plausibilität des Sensorausgangssignals.
The method is preferably developed by at least one of the following information items being obtained directly or indirectly from the element output signals in a signal processing circuit:
The relative and / or absolute position between encoder and sensor and / or the relative speed between encoder and sensor and / or the relative direction of movement between encoder and sensor and / or the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor and / or the distance between the encoder and sensor and / or at least one information about the plausibility of the sensor output signal.

Insbesondere ist dabei das erste Magnetfeldsensorelement als magnetoresistives Sensorelement ausgebildet und das zweite Magnetfeldsensorelement als Hall-Element und die beiden Elementausgangssignale werden so erzeugt, dass diese relativ zueinander einen Phasenverschiebungsbetrag von im Wesentlichen 90° aufweisen.Especially is the first magnetic field sensor element as a magnetoresistive Sensor element formed and the second magnetic field sensor element as a Hall element and the two element output signals are so generates that relative to each other a phase shift amount of have substantially 90 °.

Es ist bevorzugt, dass eine Information über die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor ermittelt wird, indem bezüglich der Elementausgangssignale des mindes tens ersten und zweiten Magnetfeldsensorelements die Steigung, insbesondere das Vorzeichen der Steigung, des ersten Elementausgangssignals in einem ersten Nulldurchgang mit einer Steigung, insbesondere dem Vorzeichen der Steigung, des zweiten Elementausgangssignals in einem dem ersten Nulldurchgang vorlaufenden oder nachfolgenden Nulldurchgang verglichen bzw. berücksichtigt wird. Alternativ vorzugsweise wird eine Information über die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor ermittelt, indem bei einem Nulldurchgang eines Elementausgangssignals, das Vorzeichen des Werts eines Elementausgangssignals eines anderen Magnetfeldsensorelements bestimmt wird. Hierbei wird insbesondere mittels eines Komparators der Wert des Elementausgangssignals des anderen Magnetfeldsensorelements mit einer Mittelwertspannung der Elementausgangssignale verglichen. Alternativ vorzugsweise wird eine Information über die relative Bewegungsrichtung zwischen Sensor und Encoder durch Ermittlung einer relativen Positionsänderung und/oder einer Winkeländerung zwischen dem ersten Elementausgangssignal und dem zweiten Elementausgangssignal bestimmt, indem insbesondere der Winkel des ersten Elementausgangssignals zu einem ersten Zeitpunkt und der Winkel des zweiten Elementausgangssignals zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt und berücksichtigt werden, wobei dieser erste und zweite Zeitpunkt einen Zeitabstand zueinander aufweisen, der geringer ist als die halbe Periodendauer der Elementausgangssignale. Hierdurch muss zur Bestimmung der relativen Bewegungsrichtung kein Nulldurchgang eines der Elementausgangssignale berücksichtigt werden.It is preferred that information about the relative Movement direction between encoder and sensor is determined by with respect to the element output signals of the least one first and second magnetic field sensor element the slope, in particular the sign of the slope, the first element output in a first zero crossing with a slope, in particular the sign the slope, of the second element output signal in one of the first Zero crossing leading or trailing zero crossing compared or taken into account. Alternatively, preferably an information about the relative direction of movement between Encoder and sensor determined by a zero crossing of a Element output signal, the sign of the value of an element output signal another magnetic field sensor element is determined. This is in particular by means of a comparator, the value of the element output signal of another magnetic field sensor element having an average voltage of the element output signals compared. Alternatively, preferably, information about the relative direction of movement between sensor and encoder Determining a relative change in position and / or a Angle change between the first element output signal and the second element output signal, in particular by the Angle of the first element output at a first time and the angle of the second element output signal to a second one Date determined and taken into account, this being first and second time have a time interval from one another, which is less than half the period of the element output signals. As a result, to determine the relative direction of motion no Zero crossing of one of the element output signals considered become.

Die magnetische Feldstärke bzw. eine Information über die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes wird vorzugsweise ermittelt, indem im Wesentlichen zum Zeitpunkt eines Nulldurchgangs eines Elementausgangssignals der Wert des Elementausgangssignals eines anderen Magnetfeldsensorelements berücksichtig wird. Insbesondere wird bei einem Nulldurchgang des Elementausgangssignals eines magnetoresistiven Sensorelements der Wert eines Elementausgangssignals eines Hallelements berücksichtigt, besonders bevorzugt direkt aus diesem Wert die Feldstärke und/oder die magnetische Flussdichte bestimmt. Durch die Phasenverschiebung der Elementausgangssignale zueinander können die Nulldurchgänge eines Elementausgangssignals im Wesentlichen als Indikator für das Vorliegen des maximalen Betrages des Elementausgangssignals des anderen Magnetfeldsensorelements verwendet bzw. als „Triggerpunkte” zur Ermittlung der Magnetfeldstärke verwendet werden. Aus der zumindest einen Information über die magnetische Feldstärke und/oder Flussdichte wird anschließend ganz besonders bevorzugt der Abstand bzw. die Luftspaltlänge zwischen Encoder und Sensor ermittelt. Alternativ vorzugsweise wird die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfelds berechnet, indem der Kreisradius der beiden, insbesondere als sinus- und cosinusförmig ausgebildeten, Elementausgangssignale bestimmt wird und besonders bevorzugt die Wurzel aus der Summe, des Sinusquadrats des Werts des ersten Elementausgangsignals und des Cosinusquadrats des Werts des zweiten Elementausgangssignals, jeweils zu einem definierten Zeitpunkt, berechnet wird.The magnetic field strength or information about the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor is preferably determined by, essentially at the time a zero crossing of an element output signal, the value of the element output signal a different magnetic field sensor element is taken into account. In particular, at a zero crossing of the element output signal a magnetoresistive sensor element, the value of an element output signal a Hall element, particularly preferred directly from this value the field strength and / or the magnetic Flux density determined. By the phase shift of the element output signals to each other, the zero crossings of an element output signal essentially as an indicator of the existence of the maximum Amount of the element output signal of the other magnetic field sensor element used or as "trigger points" to determine the magnetic field strength can be used. At least an information about the magnetic field strength and / or flux density is then most preferred the distance or the air gap length between encoder and Sensor detected. Alternatively, preferably, the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor calculated by the circle radius of both, in particular as sinusoidal and cosinusoidal, Element output signals is determined and more preferably the Root from the sum, the sine square of the value of the first element output signal and the cosine square of the value of the second element output signal, each at a defined time, is calculated.

Unter einem Nulldurchgang wird zweckmäßigerweise ein Unter- oder Überschreiten eines definierten Werts, insbesondere ei nes Mittelwerts, durch ein Elementausgangssignal verstanden.Under a zero crossing is expediently one Under or exceeding a defined value, in particular an average, understood by an element output.

Die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor, die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes, der Abstand zwischen Encoder und Sensor, und die mindestens eine Information über die Plausibilität des Sensorausgangssignals sind vorzugsweise Zusatzinformationen.The relative direction of movement between encoder and sensor, the magnetic Field strength of the magnetic field detected by the sensor, the distance between encoder and sensor, and the at least one information about the plausibility of the sensor output signal are preferred Further information.

Es ist zweckmäßig, dass in einer Signalverarbeitungsschaltung des Sensors und/oder in einer mit dem Sensor verbundenen elektronischen Kontrolleinheit eine Positionsinformation und/oder Geschwindigkeitsinformation durch Interpolation ermittelt wird. Dabei wird insbesondere das Elementausgangssignal eines Hall-Elements zur Korrektur bzw. Interpolation eines Elementausgangssignals eines AMR-Sensorelements verwendet.It is appropriate that in a signal processing circuit the sensor and / or in an electronic connected to the sensor Control unit position information and / or speed information is determined by interpolation. In particular, the Element output signal of a Hall element for correction or interpolation used an element output signal of an AMR sensor element.

Bevorzugt wird die magnetische Feldstärke aus dem Elementausgangssignal eines Hall-Elements bestimmt und bei der Auswertung des Elementausgangssignals eines AMR-Sensorelements zur Korrektur berücksichtigt, insbesondere hinsichtlich der Signalform des AMR-Elementausgangssignals, welches besonders bevorzugt in Abhängigkeit der magnetischen Feldstärke Oberwellen aufweist.Prefers the magnetic field strength becomes out of the element output signal a Hall element and in the evaluation of the element output signal an AMR sensor element for correction, particularly with regard to the waveform of the AMR element output signal, which is particularly preferably dependent on the magnetic Field strength has harmonics.

Zu Ermittlung bzw. Berechnung der relativen Position und/oder Geschwindigkeit zwischen Sensor und Encoder wird bevorzugt eine Arcustangesfunktion auf den Quotienten der Werte der Elementausgangssignale des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorelements, zweckmäßigerweise zu einem gemein samen Zeitpunkt, angewendet, wobei diese Elementausgangssignale insbesondere als im Wesentlichen sinus- bzw. cosinusförmige Signale ausgebildet sind, welche um, im Wesentlichen, 90° zueinander phasenverschoben sind. Dieser Quotient, auf welchen die Arcustangensfunktion zur Bestimmung einer Positions- und/oder Geschwindigkeitsinformation angewendet wird, ist besonders bevorzugt für die jeweiligen Wertepaare der Elementausgangssignale des ersten und zweiten Magnetfeldsensorelements in einer Speichereinheit, ganz besonders bevorzugt als experimentell und/oder per Simulation ermittelte Wertetabelle bzw. als „look-up-table”, hinterlegt. Auf diese Speichereinheit wird zweckmäßigerweise bei der Anwendung der Arcustangensfunktion zugegriffen. Durch die Speicherung von Werten in einer Wertetabelle und deren Verwendung bei Anwendung der Arcustangensfunktion können systematische Fehler, insbesondere betreffend die Signalform der Elementausgangssignale relativ leicht und präzise korrigiert werden bzw. daraus resultierende Fehler vermieden werden.For determining or calculating the relative position and / or speed between the sensor and the encoder, an arctangent function is preferably applied to the quotient of the values of the element output signals of the first and the second magnetic field sensor element, expediently at a common time, wherein these element output signals are in particular substantially sinusoidal or cosinusoidal signals are formed, which are phase-shifted at, substantially, 90 ° to each other. This quotient, to which the arctangent function is applied for determining position and / or velocity information, is particularly preferred for the respective pairs of values of the element output signals of the first and second magnetic field sensor element in a memory unit, very particularly preferably as a table of experimentally determined and / or by simulation or as a "look-up table" deposited. This storage unit is conveniently accessed in the application of the arctangent function. By storing values in a look-up table and using them when using the arctangent function, systematic errors, in particular with regard to the signal shape of the element output signals, can be corrected relatively easily and precisely, or errors resulting therefrom can be avoided.

Das Elementausgangssignal eines Hall-Elements wird vorzugsweise zur „Flipp-Erkennung” des Elementausgangssignals eines AMR-Sensorelements verwendet. Unter „Flippen” wird dabei eine Signalstörung verstanden, welche sich in einer unerwünschten Verdopplung der Signalfrequenz des Elementausgangssignals des AMR-Sensorelements äußert und beispielsweise aus einer fehlerhaften Relativpositionierung zwischen Sensor und Encoder resultiert.The Element output signal of a Hall element is preferably for "flip-detection" of the element output signal an AMR sensor element used. Under "flipping" is understood a signal disturbance, which is in a undesirable doubling of the signal frequency of the element output signal the AMR sensor element expresses and example from a faulty relative positioning between sensor and Encoder results.

Der Sensor umfasst zweckmäßigerweise zumindest ein AMR-Sensorelement und ist relativ zum Encoder so angeordnet, dass das AMR-Sensorelement im Schwachfeldbetrieb bzw. als Feldsonde betrieben wird.Of the Sensor expediently comprises at least one AMR sensor element and is arranged relative to the encoder so that the AMR sensor element operated in low-field operation or as a field probe becomes.

Unter der magnetischen Feldstärke des Magnetfeldes, die gemessen und/oder ermittelt wird, wird ebenso oder alternativ die magnetische Flussdichte oder eine andere Feldgröße verstanden.Under the magnetic field strength of the magnetic field measured and / or is determined, is also or alternatively the magnetic Flow density or other field size understood.

Der Sensor ist bevorzugt als Drehzahlsensor, insbesondere als Raddrehzahlsensor, ausgebildet.Of the Sensor is preferred as a speed sensor, in particular as a wheel speed sensor, educated.

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung und das erfindungsgemäße Verfahren sind zur Verwendung in allen technischen Bereichen vorgesehen, in denen eine rotatorische oder translatorische Relativbewegung und/oder eine relative Position zwischen Encoder und Sensor erfasst werden soll. Bevorzugt sind die erfindungsgemäße Sensoranordnung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwendung in Kraftfahrzeugen oder in der Automatisierungstechnik vorgesehen. Insbesondere ist die Verwendung in sicherheitskritischen Applikationen vorgesehen, besonders bevorzugt in Kraftfahrzeugbrems- und/oder regelungssystemen.The Sensor arrangement according to the invention and the inventive Methods are provided for use in all technical fields in which a rotational or translational relative movement and / or a relative position between encoder and sensor detected shall be. The inventive compounds are preferred Sensor arrangement and the inventive method for use in motor vehicles or in automation technology intended. In particular, its use is safety-critical Applications provided, particularly preferably in motor vehicle brake and / or control systems.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.Further preferred embodiments will be apparent from the dependent claims and the following descriptions of embodiments on the hand of figures.

Es zeigen in schematischer DarstellungIt show in a schematic representation

1 ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung, bei welcher der Sensor bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene parallel zur Encoderspurfläche des Encoders angeordnet ist, 1 An embodiment of a sensor arrangement in which the sensor is arranged with respect to its first sensitive main plane parallel to the encoder track surface of the encoder,

2 eine beispielhafte Sensoranordnung, bei welcher der Sensor bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene senkrecht zur Encoderspurfläche des Encoders angeordnet ist, 2 an exemplary sensor arrangement in which the sensor is arranged with respect to its first sensitive main plane perpendicular to the encoder track surface of the encoder,

3 beispielhafte Signalverläufe der Elementausgangssignale des ersten und zweiten Magnetfeldsensorelements, 3 exemplary signal waveforms of the element output signals of the first and second magnetic field sensor elements,

4 Ausführungsbeispiele für die relative Anordnung von einem oder mehreren Magnetfeldsensorelementen mit erster Haupterfassungsrichtung zu einem oder mehreren Magnetfeldsensorelementen mit zweiter Haupterfassungsrichtung, 4 Exemplary embodiments for the relative arrangement of one or more magnetic field sensor elements with a first main detection direction to one or more magnetic field sensor elements with a second main detection direction,

5 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Sensor mit einer elektronischen Kontrolleinheit verbunden ist, und 5 an embodiment in which the sensor is connected to an electronic control unit, and

6 ein beispielhafter Sensor, welcher als integrierter Chip ausgebildet ist. 6 an exemplary sensor, which is designed as an integrated chip.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung dargestellt, bei welchem Sensor 1 bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene 3 parallel gegenüber Encoderspurfläche 4 des Encoders 2 angeordnet ist. Encoder 2 ist alternierend codiert und weist Nord-Südpolpaare N, S auf, zwischen denen sich das Magnetfeld B →, von dem lediglich eine Feldlinie stellvertretend veranschaulicht ist, ausprägt. Sensor 1 umfasst zwei nicht dargestellte Magnetfeldsensorelemente, von denen eines als AMR-Sensorelement ausgebildet ist und eine erste Haupterfassungsrichtung in Richtung der y-Achse des dargestellten kartesischen Koordinatensystems bzw. parallel zu dieser y-Achse aufweist. Das zweite Magnetfeldsensorelement ist als Hallelement ausgebildet und weist eine zweite Haupterfassungsrichtung in Richtung bzw. parallel zur z-Achse auf. Diese beiden Magnetfeldsensorelemente erfassen das durch den Encoder 2 erzeugte und im Zuge von Relativbewegungen zwischen Encoder 2 und Sensor 1 vom Encoder 2 modulierte Magnetfeld in einem gemeinsamen Erfassungs- bzw. Lesepunkt. Hierdurch und aufgrund der für die Magnetfeldsensorelemente verwendeten Elementtechnologien „AMR” und „Hall” weisen die Elementausgangssignale dieser beiden Magnetfeldsensorelemente zueinander eine Phasenverschiebung von 90° auf. Der Sensor 1 kann dabei relativ kompakte Abmessungen aufweisen, da die Phasenverschiebung zwischen den Elementausgangssignalen nicht durch eine von einander distanzierte Anordnung der Magnetfeldsensorelemente in Relativbewegungsrichtung, parallel zur y-Achse, zwischen Sensor 1 und Encoder 2, erzeugt wird. Das AMR-Sensorelement ist bezüglich seiner nicht dargestellten sensitiven Strukturen in der sensitiven Hauptebene angeordnet bzw. parallel zur Encoderspurfläche 4 angeordnet. Das AMR-Sensorelement wird somit im Schwachfeldbetrieb betrieben. Durch diese parallele Ausrichtung zwischen Sensor 1 und Encoder 2 wird eine relativ flache und platzsparende Ausbildung der Sensoranordnung er reicht.In 1 an embodiment of a sensor arrangement is shown, in which sensor 1 with respect to its first sensitive main plane 3 parallel opposite encoder track surface 4 of the encoder 2 is arranged. encoder 2 is alternately coded and has north-south pole pairs N, S, between which the magnetic field B →, of which only one field line is illustrated as an example, is expressed. sensor 1 comprises two magnetic field sensor elements, not shown, one of which is formed as an AMR sensor element and has a first main detection direction in the direction of the y-axis of the illustrated Cartesian coordinate system or parallel to this y-axis. The second magnetic field sensor element is designed as a Hall element and has a second main detection direction in the direction or parallel to the z-axis. These two magnetic field sensor elements detect this through the encoder 2 generated and in the course of relative movements between encoder 2 and sensor 1 from the encoder 2 modulated magnetic field in a common detection or reading point. As a result of this and because of the element technologies "AMR" and "Hall" used for the magnetic field sensor elements, the element output signals of these two magnetic field sensor elements have a phase shift of 90 ° relative to each other. The sensor 1 may have relatively compact dimensions, since the phase shift between the element output signals not by a spaced apart arrangement of the magnetic field sensor elements in relative Movement direction, parallel to the y-axis, between sensor 1 and encoders 2 , is produced. The AMR sensor element is arranged with respect to its not shown sensitive structures in the sensitive main plane or parallel to the encoder track surface 4 arranged. The AMR sensor element is thus operated in weak-field operation. Due to this parallel alignment between sensor 1 and encoders 2 is a relatively flat and space-saving design of the sensor array he goes.

2 zeigt eine beispielhafte Sensoranordnung bei welcher Sensor 1 bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene 3 senkrecht zur Encoderspurfläche 4 des Encoders 2 ausgerichtet ist. Ein nicht dargestelltes erstes Magnetfeldsensorelement, welches als AMR-Sensorelement ausgebildet und bezüglich seiner sensitiven Strukturen parallel zur sensitiven Hauptebene angeordnet ist, erfasst das Magnetfeld B → beispielhaft bezüglich seiner Komponenten in Z-Richtung. Das nicht dargestellte zweite Magnetfeldsensorelement, welches als Hall-Element ausgebildet ist und ebenfalls bezüglich seiner sensitiven Strukturen parallel zur sensitiven Hauptebene 3 angeordnet ist und somit parallel zum AMR-Sensorelement, erfasst y-Komponenten des Magnetfelds B →. 2 shows an exemplary sensor arrangement in which sensor 1 with respect to its first sensitive main plane 3 perpendicular to the encoder track surface 4 of the encoder 2 is aligned. An unillustrated first magnetic field sensor element, which is designed as an AMR sensor element and arranged with respect to its sensitive structures parallel to the sensitive main plane, detects the magnetic field B → with respect to its components in the Z direction. The second magnetic field sensor element, which is not shown, which is formed as a Hall element and also with respect to its sensitive structures parallel to the sensitive main plane 3 is arranged and thus parallel to the AMR sensor element, detects y-components of the magnetic field B →.

In 3 sind beispielhafte Elementausgangssignale der Magnetfeldsensorelemente der Sensoranordnung aus 1 dargestellt. Dabei ist die erfasste magnetische Flussdichte B der magnetischen Feldkomponenten in y-Richtung gestrichelt dargestellt.In 3 are exemplary element output signals of the magnetic field sensor elements of the sensor array 1 shown. In this case, the detected magnetic flux density B of the magnetic field components in the y-direction is shown in dashed lines.

4 zeigt in den Darstellungen a) bis g) verschiedene, beispielhafte Anordnungen des zumindest ersten Magnetfeldsensorelements 5 oder einer Gruppe von Magnetfeldsensorelementen 5a, 5b, 5c, 5d mit der ersten Haupterfassungsrichtung relativ zum zweiten Magnetfeldsensorelement 6 oder einer Gruppe von Magnetfeldsensorelementen 6a, 6b, 6c, 6d mit der zweiten Haupterfassungsrichtung. Die Magnetfeldsensorelemen te mit der ersten Haupterfassungsrichtung sind beispielgemäß als AMR-Sensorelemente ausgebildet und die Magnetfeldsensorelemente mit der zweiten Haupterfassungsrichtung als Hall-Elemente, welche schraffiert gekennzeichnet sind. Beispielgemäß sind sämtliche Magnetfeldsensorelemente bezüglich ihrer sensitiven Strukturen parallel bzw. in der ersten sensitiven Hauptebene des Sensors angeordnet bzw. liegen flächig zur ersten sensitiven Hauptebene. Das eine oder die mehreren AMR-Sensorelemente 5, 5a, 5b, 5c, 5d sind dabei jeweils im Wesentlichen konzentrisch zu dem einen oder den mehreren Hall-Elementen 6, 6a, 6b, 6c, 6d angeordnet und weisen einen gemeinsamen definierten Erfassungspunkt 7 auf. Die AMR-Sensorelemente 5, 5a, 5b, 5c, 5d weisen die erste Haupterfassungsrichtung in y-Richtung auf und die Hall-Elemente 6, 6a, 6b, 6c, 6d die zweite Haupterfassungsrichtung in z-Richtung, jeweils gemäß einer in 1 dargestellten relativen Ausrichtung zwischen Sensor und Encoder. Bezüglich einer in 2 dargestellten relativen Ausrichtung zwischen Sensor und Encoder weisen die AMR-Sensorelemente die erste Haupterfassungsrichtung in z-Richtung auf und die Hall-Elemente die zweite Haupterfassungsrichtung in y-Richtung. 4 shows in the representations a) to g) various, exemplary arrangements of the at least first magnetic field sensor element 5 or a group of magnetic field sensor elements 5a . 5b . 5c . 5d with the first main detection direction relative to the second magnetic field sensor element 6 or a group of magnetic field sensor elements 6a . 6b . 6c . 6d with the second main detection direction. The magnetic field sensor elements having the first main detection direction are configured, for example, as AMR sensor elements, and the magnetic field sensor elements having the second main detection direction are formed as Hall elements, which are hatched. By way of example, all magnetic field sensor elements with respect to their sensitive structures are arranged parallel or in the first sensitive main plane of the sensor or lie flat against the first sensitive main plane. The one or more AMR sensor elements 5 . 5a . 5b . 5c . 5d are each substantially concentric with the one or more Hall elements 6 . 6a . 6b . 6c . 6d arranged and have a common defined detection point 7 on. The AMR sensor elements 5 . 5a . 5b . 5c . 5d have the first main detection direction in the y direction and the Hall elements 6 . 6a . 6b . 6c . 6d the second main detection direction in the z direction, each according to an in 1 shown relative alignment between sensor and encoder. Regarding one in 2 As shown, the relative orientation between sensor and encoder, the AMR sensor elements have the first main detection direction in the z-direction and the Hall elements, the second main detection direction in the y-direction.

5 veranschaulicht beispielhaft die Anbindung eines Sensors 1 an eine elektronische Kontrolleinheit ECU mittels einer Zwei-Draht-Schnittstelle. Sensor 1 weist dabei ein AMR-Sensorelement 5 mit Elementausgangssignal SE1 und ein Hall-Element 6 mit Elementausgangssignal SE2 auf. Die Elementausgangssignale SE1, SE2 werden jeweils in einer Signalaufbereitungsstufe V1, V2 vorverstärkt und einer Signalverarbeitungsschaltung 8 zugeführt, welche ein digitales Sensoraus gangssignal Sout erzeugt, das an die ECU übertragen wird. Dieses Sensorausgangssignal enthält beispielhaft Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen sowie verschiedene Zusatzinformationen. 5 exemplifies the connection of a sensor 1 to an electronic control unit ECU by means of a two-wire interface. sensor 1 has an AMR sensor element 5 with element output signal SE1 and a Hall element 6 with element output signal SE2. The element output signals SE1, SE2 are respectively pre-amplified in a signal conditioning stage V1, V2 and a signal processing circuit 8th which generates a digital sensor output signal Sout, which is transmitted to the ECU. This sensor output signal contains exemplary position information, speed information and various additional information.

In 6 ist ein beispielhafter, integrierter, als Chip ausgebildeter Sensor 1 abgebildet. Dieser umfasst einen ASIC, welcher eine Signalverarbeitungsschaltung aufweist. Ein Hall-Element 6, als zweites Magnetfeldsensorelement, ist in den ASIC integriert. Der ASIC weist auf seiner oberen Außenfläche eine Isolierschicht 9 auf, auf welcher ein magnetoresistives Sensorelement 5, als erstes Magnetfeldsensorelement, in Dünnschichttechnologie angeordnet ist.In 6 is an exemplary, integrated sensor designed as a chip 1 displayed. This comprises an ASIC which has a signal processing circuit. A hall element 6 , as the second magnetic field sensor element, is integrated in the ASIC. The ASIC has an insulating layer on its upper outer surface 9 on which a magnetoresistive sensor element 5 , as the first magnetic field sensor element, is arranged in thin-film technology.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Positions- und/oder Geschwindigkeitssensoranordnung, umfassend einen Sensor (1) mit wenigstens einer ersten sensitiven Hauptebene (3) und einen Encoder (2) mit zumindest einer Encoderspurfläche (4), wobei der Sensor (1) ein von dem Encoder (2) erzeugtes und/oder moduliertes Magnetfeld (B →) erfassen kann und wobei der Sensor zumindest ein erstes (5) und ein zweites (6) Magnetfeldsensorelement aufweist, wobei das erste Magnetfeldsensorelement (5) mindestens eine erste Haupterfassungsrichtung (y →) aufweist und das zweite Magnetfeldsensorelement (6) eine wenigstens zweite, zur ersten Haupterfassungsrichtung verschiedene, Haupterfassungsrichtung (z →) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (5) und das zweite (6) Magnetfeldsensorelement so angeordnet sind, dass mindestens ein Elementausgangssignal (SE1) des ersten Magnetfeldsensorelements (5) zu wenigstens einem Elementausgangssignal (SE2) des zweiten Magnetfeldsensorelements (6) einen Phasenverschiebungsbetrag zwischen 75° und 105° aufweist.Position and / or speed sensor arrangement comprising a sensor ( 1 ) with at least one first sensitive main plane ( 3 ) and an encoder ( 2 ) with at least one encoder track surface ( 4 ), whereby the sensor ( 1 ) one from the encoder ( 2 ) can detect and / or modulated magnetic field (B →) and wherein the sensor at least a first ( 5 ) and a second one ( 6 ) Magnetic field sensor element, wherein the first magnetic field sensor element ( 5 ) has at least one first main detection direction (y →) and the second magnetic field sensor element ( 6 ) has an at least second main detection direction (z →) different from the first main detection direction, characterized in that the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element are arranged so that at least one element output signal (SE1) of the first magnetic field sensor element ( 5 ) to at least one element output signal (SE2) of the second magnetic field sensor element ( 6 ) has a phase shift amount between 75 ° and 105 °. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Phasenverschiebungsbetrag im Wesentlichen 90° beträgt.Sensor arrangement according to claim 1, characterized that this phase shift amount is substantially 90 °. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) bezüglich seiner ersten sensitiven Hauptebene (3) im Wesentlichen parallel zur Encoderspurfläche (4) des Encoders (2) ausgerichtet ist.Sensor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 1 ) with respect to its first sensitive main plane ( 3 ) substantially parallel to the encoder track surface ( 4 ) of the encoder ( 2 ) is aligned. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (5) und das zweite (6) Magnetfeldsensorelement jeweils eine oder mehrere sensitive Strukturen aufweisen, die jeweils im Wesentlichen in einer Strukturebene angeordnet sind, wobei das erste und das zweite Magnetfeldsensorelement bezüglich ihrer jeweiligen Strukturebene im Wesentlichen zueinander parallel oder in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.Sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element each having one or more sensitive structures, which are each arranged substantially in a structural plane, wherein the first and the second magnetic field sensor element are arranged with respect to their respective structural plane substantially parallel to each other or in a common plane. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haupterfassungsrichtung (y →) gegenüber der zweiten Haupterfassungsrichtung (z →) um im Wesentlichen 90° gedreht ausgeprägt ist.Sensor arrangement according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that the first main detection direction (y →) with respect to the second main detection direction (z →) is essentially 90 ° turned pronounced. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Magnetfeldsensorelement (5) mit der ersten Haupterfassungsrichtung als magnetoresistives Sensorelement ausgebildet ist und das zweite Magnetfeldsensorelement (6) mit der zweiten Haupterfassungsrichtung als Hall-Element ausgebildet ist.Sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the first magnetic field sensor element ( 5 ) is formed with the first main detection direction as a magnetoresistive sensor element and the second magnetic field sensor element ( 6 ) is formed with the second main detection direction as a Hall element. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste (5) und das zweite (6) Magnetfeldsensorelement so ange ordnet sind, dass sie das Magnetfeld (B →) bezüglich der ersten sensitiven Hauptebene (3) des Sensors (1) in einem definierten, gemeinsamen Erfassungspunkt (7) im Wesentlichen gemeinsam erfassen.Sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that at least the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element are arranged so that they the magnetic field (B →) with respect to the first sensitive main plane ( 3 ) of the sensor ( 1 ) in a defined common detection point ( 7 ) essentially collectively. Sensoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein (5) oder mehrere Magnetfeldsensorelemente (5a, 5b, 5c, 5d) mit der ersten Haupterfassungsrichtung (y →, z →) gemeinsam relativ gegenüber einem (6) oder mehreren Magnetfeldsensorelementen (6a, 6b, 6c, 6d) mit der zweiten Haupterfassungsrichtung (z →, y →) bezüglich der sensitiven Hauptebene (3) und des definierten Erfassungspunktes (7) im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind.Sensor arrangement according to claim 7, characterized in that a ( 5 ) or multiple magnetic field sensor elements ( 5a . 5b . 5c . 5d ) with the first main detection direction (y →, z →) together relative to one ( 6 ) or multiple magnetic field sensor elements ( 6a . 6b . 6c . 6d ) with the second main detection direction (z →, y →) with respect to the main sensitive plane ( 3 ) and the defined detection point ( 7 ) are arranged substantially concentrically. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) eine Signalverarbeitungsschaltung (8) aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie zumindest aus den Elementausgangssignalen (SE1, SE2) des ersten (5) und des zweiten (6) Magnetfeldsensorelements ein, insbesondere digitales, Sensorausgangssignal (Sout) erzeugt, welches zumindest eine der folgenden Informationen beinhaltet: die Relativ- und/oder Absolutposition zwischen Encoder und Sensor und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Encoder und Sensor und/oder die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor und/oder die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes und/oder der Abstand zwischen Encoder und Sensor und/oder mindestens eine Information über die Plausibi lität des Sensorausgangssignals.Sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor ( 1 ) a signal processing circuit ( 8th ) which is designed to be at least from the element output signals (SE1, SE2) of the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element, in particular digital, sensor output signal (Sout) generated, which includes at least one of the following information: the relative and / or absolute position between encoder and sensor and / or the relative speed between the encoder and sensor and / or the relative direction of movement between the encoder and Sensor and / or the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor and / or the distance between the encoder and the sensor and / or at least one information about the Plausibi quality of the sensor output signal. Sensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) einen Chip umfasst, welcher zumindest das erste (5) und das zweite (6) Magnetfeldsensorelement sowie insbesondere die Signalverarbeitungsschaltung (ASIC) aufweist.Sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the sensor ( 1 ) comprises a chip which comprises at least the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element and in particular the signal processing circuit (ASIC). Verfahren zur Positions- und/oder Geschwindigkeitsmessung mit einer Sensoranordnung, insbesondere gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem mittels eines Sensors (1), der zumindest eine erste sensitive Hauptebene (3) und zumindest ein erstes (5) und ein zweites (6) Magnetfeldsensorelement aufweist, ein durch einen Encoder (2) erzeugtes und/oder moduliertes Magnetfeld (B →) erfasst wird, wobei das erste Magnetfeldsensorelement (5) wenigstens eine erste Haupterfassungsrichtung (y →) aufweist und das zweite (6) Magnetfeldsensorelement zumindest eine zweite, zur ersten Haupterfassungsrichtung verschiedene, Haupterfassungsrichtung (z →) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elementausgangssignal (SE1) des ersten Magnetfeldsensorelements (5) und wenigstens ein Elementsausgangssignal (SE2) des zweiten Magnetfeldsensorelements (6) im Zuge der Erfassung des Magnetfeldes (B →) erzeugt werden, wobei diese beiden Elementausgangssignale (SE1, SE2) relativ zueinander einen Phasenverschiebungsbetrag zwischen 75° und 105° aufweisen.Method for position and / or speed measurement with a sensor arrangement, in particular according to at least one of claims 1 to 10, in which by means of a sensor ( 1 ), which has at least one first main sensitive plane ( 3 ) and at least a first ( 5 ) and a second one ( 6 ) Magnetic field sensor element, a through an encoder ( 2 ) is detected and / or modulated magnetic field (B →) is detected, wherein the first magnetic field sensor element ( 5 ) has at least one first main detection direction (y →) and the second ( 6 ) Magnetic field sensor element at least a second, different from the first main detection direction, the main detection direction (z →), characterized in that at least one element output signal (SE1) of the first magnetic field sensor element ( 5 ) and at least one element output signal (SE2) of the second magnetic field sensor element ( 6 ) in the course of the detection of the magnetic field (B →), wherein these two element output signals (SE1, SE2) relative to each other have a phase shift amount between 75 ° and 105 °. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Signalverarbeitungsschaltung (8) aus den Elementausgangssignalen (SE1, SE2) zumindest eine der folgenden Information direkt oder indirekt gewonnen wird: die Relativ- und/oder Absolutposition zwischen Encoder und Sensor und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Encoder und Sensor und/oder die relative Bewegungsrichtung zwischen Encoder und Sensor und/oder die magnetische Feldstärke des vom Sensor erfassten Magnetfeldes und/oder der Abstand zwischen Encoder und Sensor und/oder mindestens eine Information über die Plausibilität des Sensorausgangssignals.Method according to claim 11, characterized in that in a signal processing circuit ( 8th ) from the element output signals (SE1, SE2) at least one of the following information is obtained directly or indirectly: the relative and / or absolute position between the encoder and sensor and / or the relative speed between encoder and sensor and / or the relative direction of movement between encoder and sensor and / or the magnetic field strength of the magnetic field detected by the sensor and / or the distance between the encoder and the sensor and / or at least information about the plausibility of the sensor output signal. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Magnetfeldsensorelement (5) als magnetoresistives Sensorelement ausgebildet ist und das zweite Magnetfeldsensorelement (6) als Hall-Element und die beiden Elementausgangssignale (SE1, SE2) insbesondere relativ zueinander einen Phasenverschiebungsbetrag von im Wesentlichen 90° aufweisen.Method according to claim 11 or 12, characterized in that the first magnetic field sensor element ( 5 ) is formed as a magnetoresistive sensor element and the second magnetic field sensor element ( 6 ) as a Hall element and the two element output signals (SE1, SE2) in particular relative to each other have a phase shift amount of substantially 90 °. Verwendung der Sensoranordnung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Drehzahlsensoranordnung.Use of the sensor arrangement according to at least one of claims 1 to 10 in motor vehicles, in particular as a speed sensor arrangement.
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