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DE102011075306A1 - Sensor element for revolution counter, comprises two helical strips having opposing winding directions, which are connected to respective wall generators that are arranged adjacent to each other - Google Patents

Sensor element for revolution counter, comprises two helical strips having opposing winding directions, which are connected to respective wall generators that are arranged adjacent to each other Download PDF

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DE102011075306A1
DE102011075306A1 DE102011075306A DE102011075306A DE102011075306A1 DE 102011075306 A1 DE102011075306 A1 DE 102011075306A1 DE 102011075306 A DE102011075306 A DE 102011075306A DE 102011075306 A DE102011075306 A DE 102011075306A DE 102011075306 A1 DE102011075306 A1 DE 102011075306A1
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DE
Germany
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sensor element
wall
spiral
strips
generators
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DE102011075306A
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German (de)
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DE102011075306B4 (en
Inventor
Manfred Scherzinger
Peter Dingler
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Horst Siedle GmbH and Co KG
Original Assignee
Horst Siedle GmbH and Co KG
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Publication date
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    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
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Abstract

Es wird ein Sensorelement (10) insbesondere für einen Umdrehungszähler beschrieben. In dem Sensorelement (10) ist ohne eine Energieversorgung eine Veränderung der Magnetisierung hervorrufbar und speicherbar, wenn ein magnetisches Feld an dem Sensorelement (10) vorbeibewegt wird. Das Sensorelement (10) weist zwei spiralförmige Streifen (13, 14) auf, deren Wicklungssinn gegensinnig ist.A sensor element (10) is described in particular for a revolution counter. A change in the magnetization can be produced and stored in the sensor element (10) without an energy supply when a magnetic field is moved past the sensor element (10). The sensor element (10) has two spiral strips (13, 14), the winding direction of which is in opposite directions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorelement insbesondere für einen Umdrehungszähler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor element in particular for a revolution counter according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Sensorelement ist aus der EP 1 740 909 B1 bekannt. Das dortige Sensorelement ist spiralförmig ausgebildet und weist einen Schichtaufbau auf, der aus einer weichmagnetischen Schicht, einer unmagnetischen Schicht und einer hartmagnetischen Schicht besteht. Wird ein magnetisches Feld an diesem Sensorelement vorbeibewegt bzw. gedreht, so wird in dem Schichtaufbau eine Veränderung der Magnetisierung hervorgerufen, ohne dass hierzu eine Energieversorgung notwendig ist. Durch die spiralförmige Ausbildung ist das Sensorelement dazu geeignet, mehrere derartige Veränderungen der Magnetisierung zu speichern. Damit können beispielsweise mehrere Umdrehungen eines rotierenden Magneten von dem Sensorelement ohne eine Energieversorgung bleibend gezählt werden. Mit Hilfe des bekannten Sensorelements kann somit ein sogenannter True-Power-On-Umdrehungszähler aufgebaut werden.Such a sensor element is from the EP 1 740 909 B1 known. The sensor element there is spirally formed and has a layer structure consisting of a soft magnetic layer, a nonmagnetic layer and a hard magnetic layer. If a magnetic field is moved or rotated past this sensor element, a change in the magnetization is caused in the layer structure, without the need for a power supply for this purpose. Due to the spiral-shaped design, the sensor element is suitable for storing a plurality of such changes in the magnetization. Thus, for example, several revolutions of a rotating magnet can be permanently counted by the sensor element without a power supply. With the aid of the known sensor element, a so-called true-power-on revolution counter can thus be constructed.

Ein Problem bei dem bekannten Sensorelement besteht darin, dass externe magnetische Störfelder, die unabhängig von dem beispielhaft genannten rotierenden Magneten vorhanden sind, gegebenenfalls einen Einfluss auf das Sensorelement haben und zu einer fehlerhaften Zählung führen. A problem with the known sensor element is that external magnetic interference fields, which are present independently of the exemplarily mentioned rotating magnet, possibly have an influence on the sensor element and lead to an erroneous counting.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sensorelement zu schaffen, mit dem eine fehlerhafte Zählung erkannt werden kann.The object of the invention is to provide a sensor element with which a faulty count can be detected.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Sensorelement nach dem Anspruch 1.The invention solves this problem by a sensor element according to claim 1.

In dem erfindungsgemäßen Sensorelement kann ohne eine Energieversorgung eine Veränderung der Magnetisierung hervorgerufen und gespeichert werden, wenn ein magnetisches Feld an dem Sensorelement vorbeibewegt wird. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Sensorelement zwei spiralförmige Streifen auf, deren Wicklungssinn gegensinnig ist.In the sensor element according to the invention can be caused and stored without a power supply, a change in the magnetization, when a magnetic field is moved past the sensor element. Furthermore, the sensor element according to the invention has two spiral-shaped strips whose winding sense is in opposite directions.

Insbesondere aufgrund des gegensinnigen Wicklungssinns können fehlerhafte Zählungen, die gegebenenfalls durch externe magnetische Störfelder entstehen, von dem erfindungsgemäßen Sensorelement sicher erkannt werden. Der Einsatzbereich des Sensorelements kann dadurch insbesondere auch auf sicherheitsrelevante Anwendungen erweitert werden.In particular, due to the opposite sense of winding faulty counts, which may be caused by external magnetic interference, can be reliably detected by the sensor element according to the invention. The area of use of the sensor element can thereby be extended in particular to security-relevant applications.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden spiralförmigen Streifen jeweils mit einem Wandgenerator verbunden. Dies unterstützt wesentlich die Erzeugung von sogenannten Domänenwänden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die beiden Wandgeneratoren benachbart zueinander angeordnet sind. Gegebenenfalls kann auch ein gemeinsamer Wandgenerator vorhanden sein.In an advantageous embodiment of the invention, the two spiral strips are each connected to a wall generator. This essentially supports the generation of so-called domain walls. It is particularly advantageous if the two wall generators are arranged adjacent to each other. Optionally, a common wall generator may be present.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bilden die beiden spiralförmigen Streifen jeweils ein rautenförmiges Gebilde. Damit wird das Einspeichern der Domänenwände unterstützt.In another advantageous embodiment of the invention, the two spiral strips each form a diamond-shaped structure. This supports the storage of the domain walls.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.

Die 1 bis 3 zeigen drei schematische Draufsichten auf jeweils ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensorelements.The 1 to 3 show three schematic plan views of each one embodiment of a sensor element according to the invention.

In der 1 ist ein Sensorelement 10 dargestellt, das zwei etwa rautenförmige Gebilde 11, 12 aufweist, die entlang einer Längsseite nebeneinander angeordnet sind. Jedes der Gebilde 11, 12 ist aus einem etwa spiralförmig angeordneten Streifen 13, 14 aufgebaut. Beispielhaft weist jedes der beiden rautenförmigen Gebilde 11, 12 etwa vier Wicklungen seiner spiralförmigen Streifen 13, 14 auf. Der Wicklungssinn der beiden spiralförmigen Streifen 13, 14 ist dabei gegensinnig. In the 1 is a sensor element 10 represented, the two approximately rhombic structures 11 . 12 has, which are arranged side by side along a longitudinal side. Each of the entities 11 . 12 is from a roughly spirally arranged strip 13 . 14 built up. By way of example, each of the two diamond-shaped formations 11 . 12 about four turns of its spiral stripes 13 . 14 on. The winding sense of the two spiral stripes 13 . 14 is in the opposite direction.

An dem äußeren Ende jedes der beiden spiralförmigen Streifen 13, 14 ist ein Wandgenerator 15, 16 vorhanden, der flächig, insbesondere etwa als Kreisfläche ausgebildet ist. Die beiden Wandgeneratoren 15, 16 der beiden rautenförmigen Gebilde 11, 12 sind benachbart zueinander angeordnet. Die Streifen 13, 14 und Wandgeneratoren 15, 16 der beiden Gebilde 11, 12 sind unabhängig voneinander aufgebaut und elektrisch und magnetisch voneinander getrennt.At the outer end of each of the two spiral strips 13 . 14 is a wall generator 15 . 16 present, which is flat, in particular formed approximately as a circular area. The two wall generators 15 . 16 the two rhombic formations 11 . 12 are arranged adjacent to each other. The Stripes 13 . 14 and wall generators 15 . 16 of the two entities 11 . 12 are independent of each other and electrically and magnetically separated from each other.

Die Streifen 13, 14 und die Wandgeneratoren 15, 16 der beiden rautenförmigen Gebilde 11, 12 weisen jeweils einen Schichtaufbau auf, der aufeinanderfolgend mindestens eine weichmagnetische Schicht, eine unmagnetische Schicht und eine hartmagnetische Schicht enthält. Die weichmagnetische Schicht bildet dabei die eigentliche Sensorschicht und die hartmagnetische Schicht bildet eine Referenzschicht. The Stripes 13 . 14 and the wall generators 15 . 16 the two rhombic formations 11 . 12 each have a layer structure which contains successively at least one soft magnetic layer, a non-magnetic layer and a hard magnetic layer. The soft magnetic layer forms the actual sensor layer and the hard magnetic layer forms a reference layer.

Aufgrund dieses Schichtaufbaus führt ein sich an dem jeweiligen Gebilde 11, 12 vorbeibewegender bzw. sich drehender Magnet in den beiden Wandgeneratoren 15, 16 jeweils zu einer Veränderung der Magnetisierung der Sensorschicht, nicht jedoch der Referenzschicht. In der Sensorschicht der Wandgeneratoren 15, 16 entsteht eine sogenannte Domänenwand, die in die beiden Streifen 13, 14 hineinläuft und dort jeweils zwei Bereiche voneinander trennt, deren Magnetisierung um 180 Grad zueinander gedreht ist. Ein mehrmaliges Vorbeibewegen bzw. Drehen des Magneten führt zu mehreren derartigen Domänenwänden, die in den spiralförmigen Streifen 13, 14 dann ausgehend von dem jeweiligen Wandgenerator 15, 16 hinein wandern. Damit werden die Domänenwände in den beiden Gebilden 11, 12 gespeichert. Die Erzeugung der Domänenwände, wie auch deren Speicherung erfolgt dabei ohne eine Energieversorgung. Due to this layer structure leads to the respective structure 11 . 12 passing or rotating magnet in the two wall generators 15 . 16 each to a change in the magnetization of the sensor layer, but not the reference layer. In the sensor layer of the wall generators 15 . 16 creates a so-called domain wall, which in the two strips 13 . 14 enters and there each two areas separated from each other, whose magnetization is rotated 180 degrees to each other. A repeated passing or turning of the magnet leads to several such domain walls, which in the spiral-shaped strip 13 . 14 then starting from the respective wall generator 15 . 16 wander into it. This will make the domain walls in the two entities 11 . 12 saved. The generation of the domain walls, as well as their storage takes place without a power supply.

Ein Vorbeibewegen bzw. Drehen des Magneten in entgegengesetzter Richtung führt zu einem Herauswandern einer Domänenwand aus dem jeweiligen Streifen 13, 14 und damit zu einer Auslöschung dieser Domänenwand.A passing or rotating the magnet in the opposite direction leads to a migration of a domain wall from the respective strip 13 . 14 and thus to an extinction of this domain wall.

Aufgrund der beispielhaft jeweils vorgesehenen vier Wicklungen der Streifen 13, 14 der beiden Gebilde 11, 12 können mit dem Sensorelement 10 somit vier Umdrehungen eines beispielsweise rotierenden Magneten hoch- und heruntergezählt werden. Due to the exemplary provided four windings of the strips 13 . 14 of the two entities 11 . 12 can with the sensor element 10 thus four revolutions of a rotating, for example, rotating magnet and counted down.

Zur näheren Erläuterung des Schichtaufbaus und der daraus sowie aus der spiralförmigen Ausbildung resultierenden Funktionsweise der beiden Gebilde 11, 12 wird auf die bereits erwähnte EP 1 740 909 B1 sowie auf die EP 1 532 425 B1 verwiesen. Insbesondere im Hinblick auf Erläuterungen zur Erzeugung und Wanderung von Domänenwänden in den Streifen 13, 14 und Wandgeneratoren 15, 16 der beiden Gebilde 11, 12 wird auf die beiden vorgenannten Druckschriften hingewiesen.For a more detailed explanation of the layer structure and the resulting as well as from the spiral formation operation of the two structures 11 . 12 will be on the already mentioned EP 1 740 909 B1 as well as on the EP 1 532 425 B1 directed. Especially with regard to explanations for the generation and migration of domain walls in the strip 13 . 14 and wall generators 15 . 16 of the two entities 11 . 12 Reference is made to the two aforementioned publications.

Zum Auslesen beispielsweise der Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Magneten wird der sogenannte GMR- oder TMR-Effekt (GMR = giant magneto resistance, TMR = tunnel magneto resistance) ausgenutzt. Danach unterscheidet sich beispielsweise der Widerstand des Streifens 13 in Abhängigkeit davon, ob die Magnetisierungsrichtung der Sensorschicht etwa parallel oder etwa anti-parallel zur Magnetisierungsrichtung der Referenzschicht ausgerichtet ist. Jede in dem Streifen 13 vorhandene Domänenwand verändert die Magnetisierungsrichtung der Sensorschicht und damit den zwischen den Enden des Streifens 13 vorhandenen Widerstand. Für weitere Erläuterungen wird hierzu wieder auf die bereits genannten beiden Druckschriften verwiesen. To read, for example, the number of revolutions of a rotating magnet of the so-called GMR or TMR effect (GMR = giant magneto resistance, TMR = tunnel magneto resistance) is exploited. After that, for example, the resistance of the strip differs 13 depending on whether the magnetization direction of the sensor layer is aligned approximately parallel or approximately anti-parallel to the magnetization direction of the reference layer. Each in the strip 13 existing domain wall changes the magnetization direction of the sensor layer and thus between the ends of the strip 13 existing resistance. For further explanations, reference is again made to the already mentioned two publications.

In der 1 sind die durch die Magnetisierungen entstehenden Widerstände innerhalb der beiden Streifen 13, 14 schematisch als Einzelwiderstände 23 in jeder Längsseite der beiden rautenförmigen Gebilde 11, 12 dargestellt. In the 1 are the resulting by the magnetizations resistors within the two strips 13 . 14 schematically as individual resistors 23 in each longitudinal side of the two rhombic formations 11 . 12 shown.

Zum Auslesen kann nun eine Spannung an die beiden Enden des spiralförmigen Streifens 13 angelegt werden. Aus dem gemessenen Gesamtwiderstand zwischen den Enden des Streifens 13 kann dann beispielsweise auf die Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Magneten geschlossen werden.For reading, a voltage can now be applied to the two ends of the spiral strip 13 be created. From the measured total resistance between the ends of the strip 13 can then be closed, for example, to the number of revolutions of a rotating magnet.

Alternativ ist es möglich, dass zum Auslesen die in der 1 mit den Bezugszeichen 18, 19 gekennzeichneten Ecken des rautenförmigen Gebildes 11 jeweils gemeinsam mit den beiden Polen einer Spannung verbunden werden. An den mit den Bezugszeichen 20, 21 gekennzeichneten Ecken des Gebildes 11 werden dann einzeln Messspannungen abgegriffen. Aus diesen Messspannungen kann dann der Gesamtwiderstand ermittelt und damit beispielsweise auf die Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Magneten geschlossen werden.Alternatively, it is possible that to read in the 1 with the reference numerals 18 . 19 marked corners of the diamond-shaped structure 11 each be connected together with the two poles of a voltage. At the with the reference numerals 20 . 21 marked corners of the structure 11 then individually measured voltages are tapped. From these measuring voltages then the total resistance can be determined and thus closed, for example, to the number of revolutions of a rotating magnet.

Ebenfalls ist es möglich, aus den einzelnen Messspannungen, insbesondere durch eine Interpretation der aufeinanderfolgenden Messspannungen als binäre Werte, direkt – also ohne die Ermittlung des Gesamtwiderstands – auf die Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Magneten zu schließen. It is also possible to deduce the number of revolutions of a rotating magnet directly from the individual measured voltages, in particular by interpreting the successive measured voltages as binary values, ie without determining the total resistance.

Es wird nun davon ausgegangen, dass in dem links dargestellten Gebilde 11 alle eingezeichneten Einzelwiderstände 23 aufgrund der Magnetisierung des Streifens 13 hochohmig sind; dies ist dadurch kenntlich gemacht, dass die Einzelwiderstände in dem linken Gebilde 11 schwarz ausgefüllt sind. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass in dem rechts dargestellten Gebilde 12 die dortigen Einzelwiderstände 23 niederohmig sind; dies ist dadurch kenntlich gemacht, dass die Einzelwiderstände in dem rechten Gebilde 11 nicht schwarz ausgefüllt sind. Diese Zustände der Einzelwiderstände 23 können dadurch erreicht werden, dass ein Magnetfeld derart auf das Sensorelement 10 einwirkt, dass nur in dem linken Gebilde 11 entsprechende Magnetisierungen der Sensorschicht erzeugt werden, in dem rechten Gebilde 12 jedoch nicht.It is now assumed that in the structure shown on the left 11 all marked individual resistances 23 due to the magnetization of the strip 13 are high impedance; This is indicated by the fact that the individual resistances in the left structure 11 filled in black. Furthermore, it is assumed that in the structure shown on the right 12 the local individual resistances 23 are low impedance; This is indicated by the fact that the individual resistances in the right structure 11 not filled in black. These states of individual resistances 23 can be achieved by applying a magnetic field to the sensor element in this way 10 that acts only in the left entity 11 corresponding magnetizations of the sensor layer are generated, in the right structure 12 However not.

Wird nun an dem Sensorelement 10 der 1 beispielsweise ein Magnet in der mit dem Pfeil 25 gekennzeichneten beispielhaften Richtung vorbeibewegt bzw. gedreht, so hat dies zur Folge, dass in dem Gebilde 12 eine neue Domänenwand entsteht und in dem Gebilde 11 eine vorhandene Domänenwand ausgelöscht wird. Entsprechendes gilt für weitere Vorbeibewegungen bzw. Drehungen des rotierenden Magneten an dem Sensorelement 10.Will now be on the sensor element 10 of the 1 for example, a magnet in the with the arrow 25 characterized exemplary direction or rotated, this has the consequence that in the structure 12 a new domain wall arises and in the structure 11 an existing domain wall is extinguished. The same applies to further Vorbeibewegungen or rotations of the rotating magnet on the sensor element 10 ,

Die Anzahl der Domänenwände in dem Gebilde 11 nimmt dadurch ab und die Anzahl der Domänenwände in dem Gebilde 12 nimmt zu. Damit verändert sich der Gesamtwiderstand in jedem der beiden Streifen 13, 14 auf eine ganz bestimmte Art und Weise. Dies führt zu vorgegebenen, einander zugehörigen Zählzuständen hinsichtlich der Domänenwände und damit zu vorab ermittelbaren Veränderungen der Gesamtwiderstände in jedem der beiden Gebilde 11, 12. The number of domain walls in the entity 11 decreases as a result and the number of domain walls in the structure 12 is increasing. This changes the total resistance in each of the two strips 13 . 14 in a very specific way. This leads to predetermined, mutually associated count states with respect to the domain walls and thus to be determined in advance changes in the total resistance in each of the two entities 11 . 12 ,

Wenn nunmehr ein externes magnetisches Störfeld, das unabhängig von dem beispielhaft genannten rotierenden Magneten vorhanden ist, gegebenenfalls einen Einfluss auf das Sensorelement ausübt und eine Domänenwand in einem der beiden Gebilde 11, 12 oder in beiden Gebilden 11, 12 erzeugt oder auf sonstige Weise die Magnetisierungsrichtung in einem oder beiden Streifen 13, 14 verändert, so kann dies erkannt werden. Dies ergibt sich daraus, dass sich der Gesamtwiderstand bzw. die gezählte Anzahl von Umdrehungen in den beiden Gebilden 11, 12 in diesem Fehlerfall auf eine Art und Weise ändert, die von den vorab ermittelbaren Gesamtwiderständen bzw. Anzahlen abweicht. If now an external magnetic interference field, which is independent of the exemplified rotating magnet, optionally exerts an influence on the sensor element and a domain wall in one of the two entities 11 . 12 or in both entities 11 . 12 generated or otherwise the magnetization direction in one or both stripes 13 . 14 changed, this can be detected. This results from the fact that the total resistance or the counted number of revolutions in the two entities 11 . 12 in this case of error changes in a manner that deviates from the total resistance or number that can be determined beforehand.

Entsprechendes gilt auch umgekehrt, also für denjenigen Fehlerfall, in dem das externe Störfeld eine oder mehrere vorhandene Domänenwände oder Magnetisierungsrichtungen in einem der beiden Gebilde 11, 12 oder in beiden Gebilden 11, 12 auslöscht.The same applies vice versa, ie for the fault case in which the external interference field one or more existing domain walls or magnetization directions in one of the two entities 11 . 12 or in both entities 11 . 12 extinguishes.

Wesentlich ist dabei, dass der Wicklungssinn der beiden Streifen 13, 14 gegensinnig ausgebildet ist. Damit wird erreicht, dass ein externes Störfeld, das unabhängig von dem beispielhaft genannten rotierenden Magneten vorhanden ist, in den beiden Gebilden 11, 12 zu unterschiedlichen Veränderungen des Gesamtwiderstands bzw. der Anzahl von gezählten Umdrehungen führt. Diese unterschiedlichen Veränderungen weichen jedoch von denjenigen Veränderungen ab, die der beispielhaft rotierende Magnet hervorruft. Damit ist der Fehlerfall durch das Sensorelement 10 erkennbar. It is essential that the sense of winding of the two strips 13 . 14 is formed in opposite directions. This ensures that an external interference field, which is independent of the example mentioned rotating magnet is present in the two structures 11 . 12 leads to different changes in the total resistance or the number of counted revolutions. These different changes, however, deviate from those changes caused by the exemplary rotating magnet. This is the fault due to the sensor element 10 recognizable.

Wäre der Wicklungssinn gleichsinnig ausgebildet, so würde ein externes Störfeld, das unabhängig von dem beispielhaft genannten rotierenden Magneten vorhanden ist, in beiden Gebilden 11, 12 zu gleichartigen Veränderungen des Gesamtwiderstands bzw. der gezählten Anzahlen von Umdrehungen führen. Diese gleichartigen Veränderungen würden sich jedoch nicht von denjenigen Veränderungen unterscheiden, die der beispielhaft rotierende Magnet hervorruft. Damit wäre der Fehlerfall nicht erkennbar.If the winding sense were formed in the same direction, then an external interference field, which is present independently of the rotating magnet mentioned by way of example, would be present in both structures 11 . 12 lead to similar changes in the total resistance or the counted numbers of revolutions. However, these similar changes would not be different from those produced by the exemplary rotating magnet. Thus the error case would not be recognizable.

In der 2 ist ein Sensorelement 30 dargestellt, das hinsichtlich seines Aufbaus weitgehend dem Sensorelement 10 der 1 entspricht. So weist das Sensorelement 30 der 2 zwei etwa rautenförmige Gebilde 31, 32 auf, die entlang einer Längsseite nebeneinander angeordnet sind. Jedes der Gebilde 31, 32 ist aus einem etwa spiralförmig angeordneten Streifen 33, 34 aufgebaut. Beispielhaft weist jedes der beiden rautenförmigen Gebilde 31, 32 etwa vier Wicklungen seiner spiralförmigen Streifen 33, 34 auf. Der Wicklungssinn der beiden spiralförmigen Streifen 33, 34 ist dabei gegensinnig. In the 2 is a sensor element 30 represented, with respect to its structure largely the sensor element 10 of the 1 equivalent. This is how the sensor element points 30 of the 2 two roughly rhombic formations 31 . 32 on, which are arranged side by side along a longitudinal side. Each of the entities 31 . 32 is from a roughly spirally arranged strip 33 . 34 built up. By way of example, each of the two diamond-shaped formations 31 . 32 about four turns of its spiral stripes 33 . 34 on. The winding sense of the two spiral stripes 33 . 34 is in the opposite direction.

Im Unterschied zur 1 sind die beiden Streifen 33, 34 des Sensorelements 30 der 2 miteinander verbunden. Weiterhin weisen die beiden Streifen 33, 34 nicht an ihrem äußeren, sondern an ihrem inneren Ende jeweils einen Wandgenerator 35, 36 auf.In contrast to 1 are the two stripes 33 . 34 of the sensor element 30 of the 2 connected with each other. Furthermore, the two stripes 33 . 34 not at its outer, but at its inner end in each case a wall generator 35 . 36 on.

Das Sensorelement 30 der 2 kann nunmehr auf zwei Arten verwendet werden.The sensor element 30 of the 2 can now be used in two ways.

Einerseits ist es möglich, die beiden Streifen 33, 34 an ihrer Verbindungsstelle voneinander zu trennen und ansonsten keine Trennung vorzunehmen. Dies ist in der 2 durch einen Trennstrich 38 dargestellt. Die genannte Trennung 38 kann mit Hilfe eines Lasers oder dergleichen vorgenommen werden. Nach der Trennung 38 sind die beiden Gebilde 31, 32 elektrisch und magnetisch voneinander getrennt.On the one hand it is possible the two stripes 33 . 34 separated at their junction and otherwise make no separation. This is in the 2 by a hyphen 38 shown. The separation mentioned 38 can be done with the help of a laser or the like. After the separation 38 are the two entities 31 . 32 electrically and magnetically separated.

Nach der Trennung 38 unterscheidet sich das Sensorelement 30 der 2 nur dadurch von dem Sensorelement 10 der 1, dass die Wandgeneratoren 35, 36 nicht am äußeren Ende, sondern am inneren Ende der Streifen 33, 34 vorhanden sind. Dies ändert jedoch grundsätzlich nichts an der Funktionsweise des Sensorelements 30. Das Sensorelement 10 der 1 und das Sensorelement 30 der 2 besitzen somit im Wesentlichen dieselbe Funktionsweise. Insoweit wird auf die Erläuterungen zur 1 verwiesen.After the separation 38 differs the sensor element 30 of the 2 only by the sensor element 10 of the 1 that the wall generators 35 . 36 not at the outer end, but at the inner end of the stripes 33 . 34 available. However, this basically does not change the functioning of the sensor element 30 , The sensor element 10 of the 1 and the sensor element 30 of the 2 thus have essentially the same functionality. In that regard, the explanatory notes to 1 directed.

Andererseits ist es möglich, beispielsweise den Wandgenerator 35 des links dargestellten Gebildes 31 abzutrennen und ansonsten keine Trennung vorzunehmen (auch nicht die Trennung 38). Dies ist in der 2 durch einen Trennstrich 39 dargestellt. Nach der Trennung 39 ist der Wandgenerator 35 funktional nicht mehr vorhanden, die beiden Streifen 33, 34 sind aber weiterhin miteinander verbunden.On the other hand, it is possible, for example, the wall generator 35 of the picture shown on the left 31 separate and otherwise no separation (not even the separation 38 ). This is in the 2 by a hyphen 39 shown. After the separation 39 is the wall generator 35 Functionally no longer available, the two strips 33 . 34 but are still connected.

Auf diese Weise ist das Sensorelement 30 der 2 bei dieser Trennung 39 dazu geeignet, insgesamt acht Umdrehungen eines sich beispielhaft vorbeibewegenden, rotierenden Magneten zu erfassen. Dies ergibt sich daraus, dass die jeweils vier Wicklungen der beiden Gebilde 31, 32 aufgrund der Verbindung der beiden Streifen 33, 34 magnetisch in Serie geschaltet sind. Die Erzeugung der Domänenwände erfolgt dabei mit Hilfe des einzigen Wandgenerators 36. Es muss allerdings darauf hingewiesen werden, dass bei dem Sensorelement 30 mit der Trennung 39 eine fehlerhafte Zählung aufgrund eines externen Störfelds nicht erkennbar ist.In this way, the sensor element 30 of the 2 at this separation 39 suitable for detecting a total of eight revolutions of a rotating magnet passing by way of example. This results from the fact that each four windings of the two entities 31 . 32 due to the connection of the two strips 33 . 34 magnetically connected in series. The generation of the domain walls takes place with the help of the single wall generator 36 , It must, however, be it be pointed out that in the sensor element 30 with the separation 39 a faulty count due to an external interference field is not recognizable.

Mit dem Sensorelement 30 ist es somit möglich, zwei unterschiedliche Ausgestaltungen durch einfache Trennungen zu realisieren.With the sensor element 30 Thus, it is possible to realize two different configurations by simple separations.

In der 3 ist ein Sensorelement 50 dargestellt, das hinsichtlich seines Aufbaus – abgesehen von einem einzigen Unterschied – mit dem Sensorelement 10 der 1 identisch ist. Bei dem Unterschied handelt es sich um die Ausgestaltung des Wandgenerators. So sind bei dem Sensorelement 10 der 1 zwei Wandgeneratoren 15, 16 vorhanden, die jeweils zu einem der beiden rautenförmigen Gebilde 11, 12 zugeordnet sind. Im Unterschied dazu ist bei dem Sensorelement 50 der 3 ein einziger, gemeinsamer Wandgenerator 52 vorhanden, der beiden rautenförmigen Gebilden 11, 12 zugeordnet ist. Der gemeinsame Wandgenerator 52 der 3 ist dabei mit den jeweiligen spiralförmigen Streifen 13, 14 beider rautenförmigen Gebilde 11, 12 verbunden.In the 3 is a sensor element 50 shown in terms of its structure - with the exception of a single difference - with the sensor element 10 of the 1 is identical. The difference is the design of the wall generator. So are the sensor element 10 of the 1 two wall generators 15 . 16 present, each one of the two rhombic formations 11 . 12 assigned. In contrast, in the sensor element 50 of the 3 a single, common wall generator 52 present, the two rhombic formations 11 . 12 assigned. The common wall generator 52 of the 3 is with the respective spiral-shaped strips 13 . 14 both rhombic formations 11 . 12 connected.

Wird nun an dem Sensorelement 50 der 3 beispielsweise ein Magnet in der mit dem Pfeil 25 gekennzeichneten beispielhaften Richtung vorbeibewegt bzw. gedreht, so hat dies zur Folge, dass in das rautenförmige Gebilde 12 über den Wandgenerator 52 eine neue Domänenwand eingespeist wird und in dem Gebilde 11 über den Wandgenerator 52 eine vorhandene Domänenwand ausgelöscht wird. Entsprechendes gilt für weitere Vorbeibewegungen bzw. Drehungen des rotierenden Magneten bzw. umgekehrt für Drehungen in die Gegenrichtung.Will now be on the sensor element 50 of the 3 for example, a magnet in the with the arrow 25 characterized exemplary direction or rotated, so this has the consequence that in the diamond-shaped structure 12 over the wall generator 52 a new domain wall is fed and in the entity 11 over the wall generator 52 an existing domain wall is extinguished. The same applies to further passing movements or rotations of the rotating magnet or vice versa for rotations in the opposite direction.

Damit verhält sich das Sensorelement 50 der 3 im Hinblick auf ein externes magnetisches Störfeld auf die gleiche Art und Weise wie das Sensorelement 10 der 1. Insoweit wird auf die Erläuterungen zur 1 verwiesen.This is how the sensor element behaves 50 of the 3 with respect to an external magnetic interference field in the same way as the sensor element 10 of the 1 , In that regard, the explanatory notes to 1 directed.

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Claims (10)

Sensorelement (10, 30, 50) insbesondere für einen Umdrehungszähler, wobei in dem Sensorelement (10, 30) ohne eine Energieversorgung eine Veränderung der Magnetisierung hervorrufbar und speicherbar ist, wenn ein magnetisches Feld an dem Sensorelement (10, 30) vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (10, 30) zwei spiralförmige Streifen (13, 14, 33, 34) aufweist, deren Wicklungssinn gegensinnig ist.Sensor element ( 10 . 30 . 50 ) in particular for a revolution counter, wherein in the sensor element ( 10 . 30 ) a change in the magnetization can be produced and stored without a power supply if a magnetic field is applied to the sensor element ( 10 . 30 ) is passed, characterized in that the sensor element ( 10 . 30 ) two spiral-shaped strips ( 13 . 14 . 33 . 34 ), whose winding sense is in opposite directions. Sensorelement (10, 30, 50) nach Anspruch 1, wobei die beiden spiralförmigen Streifen (13, 14, 33, 34) jeweils mit einem Wandgenerator (15, 16, 35, 36) verbunden sind.Sensor element ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 1, wherein the two spiral-shaped strips ( 13 . 14 . 33 . 34 ) each with a wall generator ( 15 . 16 . 35 . 36 ) are connected. Sensorelement (10, 30) nach Anspruch 2, wobei die beiden Wandgeneratoren (15, 16, 35, 36) benachbart zueinander angeordnet sind.Sensor element ( 10 . 30 ) according to claim 2, wherein the two wall generators ( 15 . 16 . 35 . 36 ) are arranged adjacent to each other. Sensorelement (50) nach Anspruch 2, wobei ein gemeinsamer Wandgenerator (52) vorhanden ist.Sensor element ( 50 ) according to claim 2, wherein a common wall generator ( 52 ) is available. Sensorelement (10, 30, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die beiden spiralförmigen Streifen (13, 14, 33, 34) jeweils ein rautenförmiges Gebilde (11, 12, 31, 32) bilden. Sensor element ( 10 . 30 . 50 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the two spiral strips ( 13 . 14 . 33 . 34 ) in each case a diamond-shaped structure ( 11 . 12 . 31 . 32 ) form. Sensorelement (10, 30, 50) nach Anspruch 5, wobei die beiden rautenförmigen Gebilde (11, 12, 31, 32) entlang einer Längsseite nebeneinander angeordnet sind.Sensor element ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 5, wherein the two rhombic formations ( 11 . 12 . 31 . 32 ) are arranged side by side along a longitudinal side. Sensorelement (10, 50) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die beiden Wandgeneratoren (15, 16) bzw. der gemeinsame Wandgenerator (52) jeweils mit dem äußeren Ende des spiralförmigen Streifens (13, 14) verbunden sind.Sensor element ( 10 . 50 ) according to one of claims 2 to 6, wherein the two wall generators ( 15 . 16 ) or the common wall generator ( 52 ) each with the outer end of the spiral strip ( 13 . 14 ) are connected. Sensorelement (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die beiden Wandgeneratoren (35, 36) jeweils mit dem inneren Ende des spiralförmigen Streifens (33, 34) verbunden sind.Sensor element ( 30 ) according to one of claims 2 to 6, wherein the two wall generators ( 35 . 36 ) each with the inner end of the spiral strip ( 33 . 34 ) are connected. Sensorelement (30) nach Anspruch 8, wobei die beiden Streifen (33, 34) miteinander verbunden, aber mittels einer Trennung (38) voneinander trennbar sind.Sensor element ( 30 ) according to claim 8, wherein the two strips ( 33 . 34 ), but by means of a separation ( 38 ) are separable from each other. Sensorelement (30) nach Anspruch 8, wobei einer der beiden Wandgeneratoren (33, 34) mittels einer Trennung (39) abtrennbar ist.Sensor element ( 30 ) according to claim 8, wherein one of the two wall generators ( 33 . 34 ) by means of a separation ( 39 ) is separable.
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