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WO2013013854A1 - Magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole and corresponding device for determining motion parameters - Google Patents

Magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole and corresponding device for determining motion parameters Download PDF

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Publication number
WO2013013854A1
WO2013013854A1 PCT/EP2012/059428 EP2012059428W WO2013013854A1 WO 2013013854 A1 WO2013013854 A1 WO 2013013854A1 EP 2012059428 W EP2012059428 W EP 2012059428W WO 2013013854 A1 WO2013013854 A1 WO 2013013854A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
multipole
field
measuring
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/059428
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Welsch
Frank Schatz
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2013013854A1 publication Critical patent/WO2013013854A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2033—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils controlling the saturation of a magnetic circuit by means of a movable element, e.g. a magnet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/028—Electrodynamic magnetometers

Definitions

  • the invention is based on a magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole according to the preamble of independent claim 1 and an associated device for determining movement parameters, which comprises at least one such magnetic sensor.
  • a magnetic multipole is often used today, whose magnetic field is then measured with a magnetic sensor.
  • the multipole can be used in the form of a wheel (multipole wheel) or as a linear scale (scale).
  • Such multipoles are available in the form of adhesive tapes or on magnetized components.
  • the magnetic field is usually measured with Hall, AMR or GMR sensors. This gives an approximately sinusoidal output signal. This makes it possible to subdivide the scale given by the multipole and to specify the position even for intermediate values. For an accurate measurement, this is helpful to measure only the speed but unnecessary. Cost-effective concepts would be at an advantage here.
  • Another disadvantage of these concepts is that all sensors show a significant temperature influence with respect to the signal (TKE and TKO) and also can no longer be used at temperatures above 150-200 ° C.
  • a simpler and less expensive concept is to use a simple coil to determine the speed. This measures the field changes occurring as a result of the field changes occurring during rotation or linear motion. In this case, however, one is Movement of the multipole instructed because the induced voltage on the speed of the field change dB / dt depends. With slow movements this principle fails. For simple coils can be used even at high temperatures, the signal itself is completely independent of temperature.
  • a device for non-contact detection of linear or rotational movements operates with a stationary magnetoresistive chip sensor and a magnetic field transmitter device adjacent to it, leaving an air gap free, whose individual magnet segments are polarized in their polarity alternately substantially in one direction of a three-dimensional coordinate system.
  • the chip sensor is arranged with its large surfaces substantially perpendicular or parallel or in any angular position therebetween to the surface of the multipole arrangement.
  • the applicant's earlier patent application DE 10 2009 001 395.4 discloses a device for measuring a magnetic field which comprises an exciter coil and a magnetizable core material.
  • the core material has a first Weiss district and a second Weiss district, with the first Weiss district and the second Weiss district adjacent to a common Bloch wall.
  • an alternating voltage is applied to the exciting coil to form a periodically alternating magnetic field, whereby the core material is periodically re-magnetized.
  • the magnetic field to be measured and the magnetic field of the exciter coil overlap, whereby the remagnetization of the core material is shifted in time. From the temporal shift of the magnetic reversal of the core material can be concluded that the magnetic field to be measured.
  • the device has a measuring coil for measuring the magnetic field change of the core material, the time of the magnetic reversal being determined by a voltage change induced in the measuring coil, in particular a voltage pulse.
  • the magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole with the features of independent claim 1 has the advantage that a cost-effective, temperaturunabblin- a good and robust inductive measuring system can be used without the restriction to a fast movement.
  • embodiments of the magnetic sensor according to the invention enable the measurement of simple speeds or linear position counting (without intermediate values) at low cost and high robustness.
  • the gist of the present invention is a magnetic sensor comprising a soft magnetic thin film core providing a defined flip of the magnetization and a sensing coil disposed around this core.
  • the magnetization reversal occurs at the field zero crossing of the magnetic field of the multipole and leads due to the magnetic material of the thin film core to a field change over time (dB / dt), which can be easily detected by the measuring coil.
  • the measurement is thus based on an inductive principle in which the field zero crossing of the magnetic field of the multipole can be detected by the remagnetization of the core.
  • the core is a kind of field-change amplifier which generates a sudden field change in the measuring coil at the field zero crossing of the magnetic field of the multipole.
  • this principle is not dependent on the speed of movement of the multipole, which is designed for example as multipole or linear scale, and thus functional even with slow movements.
  • Embodiments of the present invention provide a magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole having a magnetizable core and a measuring coil for measuring the magnetic field change of the core.
  • the core is designed as a soft-magnetic thin-film core which, in the case of a field zero crossing of the magnetic field of the magnetic multipole, generates a magnetic reversal pulse in the measuring coil which the measuring coil outputs for evaluation to an evaluation unit.
  • the magnetic reversal of the magnetic core in the changing field of the multipole takes place without additional excitation coil.
  • the multipole comprises individual magnet segments which alternate in their magnetic polarity.
  • the sensor concept corresponds to an inductive principle, wherein the induction is not due to the external field (multipole field), but due to the sudden re-magnetization of the magnetic core at the zero crossing. This sudden remagnetization can be achieved by the special geometry and the high permeability of the magnetic core, which is described for example in the older patent application DE 10 2009 001 395.4 of the applicant.
  • At each field zero crossing one receives a voltage pulse in the measuring coil. By counting the voltage pulses, the rotational speed and / or a direction of rotation or a distance covered or a direction of movement can be determined.
  • the soft-magnetic thin-film core comprises one or more magnetic layers, wherein a separating layer is arranged in each case between two magnetic layers in order to prevent cross-layer crystallization between two adjacent magnetic layers.
  • the measuring coil can preferably be arranged on a substrate layer made of silicon, wherein the soft-magnetic thin-film core can be arranged inside the measuring coil and separated from the measuring coil by at least one insulating layer. This allows a very compact design of the magnetic sensor.
  • multiple magnetic sensors can be combined with or without evaluation to a sensor unit, with which in addition to a speed and / or a distance traveled also determines a direction of rotation and an interference field can be detected and compensated.
  • two magnetic sensors with a predetermined
  • the evaluation unit determines a number of Ummagnetleitersimpulsen which outputs at least one magnetic sensor within a predeterminable time window, and calculated from the determined number of Ummagnetleitersimpulsen a speed and / or speed and / or a distance traveled.
  • two magnetic sensors are required, which are mounted slightly offset from one another.
  • the evaluation unit can calculate the direction of movement of the relative movement between the magnetic multipole and the at least one magnetic sensor by means of the sequence with which the two magnetic cores remagnetize one after the other.
  • interference fields or offset fields can in principle be detected with a suitable arrangement of two magnetic sensors. If two measuring coils are arranged in each case in two adjacent zero crossings of the magnetic field of the magnetic multipole, then the magnetic reversal of the two measuring sensors without interference field or offset field would take place simultaneously. When an interference field or offset field occurs, the Ummagnetleiterszeittician shifts by the time required to compensate for the interference field or offset field magnetic field of the multipole. The actual zero-crossing torque is then exactly between the two Ummagnethnesimpulsen the two measuring sensors.
  • the evaluation unit recognizes a magnetic interference field or offset field when the magnetization reversal of the two measuring sensors arranged at a given second distance from one another takes place at different times.
  • the evaluation unit determines a real zero-crossing torque as the mean value between the two different times of the magnetic reversal of the two measuring sensors and thereby advantageously compensates for the detected magnetic interference field or offset field.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a device according to the invention for determining motion parameters.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole for the device for determining motion parameters from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective representation of an embodiment of a magnetic core for the magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole from FIG. 2.
  • FIG. 4a shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a device for determining motion parameters.
  • FIG. 4b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the first device for determining motion parameters from FIG. 4a.
  • FIG. 5a shows a schematic representation of a second embodiment of a device for determining motion parameters.
  • FIG. 5b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 5a.
  • FIG. 6a shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a device for determining motion parameters.
  • FIG. 6b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 6a, if no interference field or offset field is present.
  • FIG. 6 c shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 6 a, if an interference field or offset field is present.
  • the illustrated exemplary embodiment of a device 1 for determining motion parameters comprises a magnetic multipole 20 which generates an alternating magnetic field, at least one magnetic sensor 10 a, 10 b, 10 b 'for measuring the magnetic field of the magnetic multipole 20 and a Evaluation unit 30 for evaluating the signals a, b, b 'of the at least one magnetic sensor 10a, 10b, 10b', wherein a relative movement between the magnetic multipole 20 and the at least one magnetic sensor 10a, 10b, 10b 'can be evaluated.
  • FIG. 1 the illustrated exemplary embodiment of a device 1 for determining motion parameters
  • a magnetic multipole 20 which generates an alternating magnetic field
  • at least one magnetic sensor 10 a, 10 b, 10 b ' for measuring the magnetic field of the magnetic multipole 20
  • a Evaluation unit 30 for evaluating the signals a, b, b 'of the at least one magnetic sensor 10a, 10b, 10b', wherein a relative movement between the magnetic multipole 20 and the at least one
  • the device 1 for determining motion parameters may comprise only one magnetic field sensor 10a arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20 if only one current rotational speed and / or speed and / or one currently traveled distance is to be determined. If, in addition, the direction of motion is to be determined or an interference field is detected and compensated, then at least one further dashed-line magnetic field sensor 10b, 10b 'is required, which is arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20.
  • the multipole 20 can be used, for example, in the form of a wheel (multipole wheel) or as a linear scale (scale) and comprises individual magnet segments which alternate in their magnetic polarity. As can be seen from FIGS.
  • the magnetic sensor 10a, 10b, 10b ' accordinging to the invention for measuring the magnetic field of the magnetic multipole 20 comprises a magnetizable core 16 and a measuring coil 18 for measuring the magnetic field change of the core 16.
  • the core 16 formed as a soft magnetic thin-film core, which at a field zero crossing of the magnetic field of the magnetic multipole 20 a
  • the measuring coil 18 is preferably on a substrate layer
  • the soft-magnetic thin-film core 16 has a plurality of magnetic layers 16.1 in the exemplary embodiment shown, wherein a separating layer 16.2 is arranged in each case between two magnetic layers 16.1 in order to prevent cross-layer crystallization between two adjacent magnetic layers 16.1.
  • the thin-film core 16 comprises only one magnetic layer 16.1, so that the separating layer 16.2 can be dispensed with.
  • the sensor concept corresponds to an inductive principle, wherein the induction in the measuring coil 18 is not due to the external field (multipole field), but due to the sudden remagnetization of the core 16 at the zero crossing of the magnetic field of the multipole 20.
  • This sudden remagnetization can be due to the special geometry and the high permeability of the core 16 can be achieved, which is described for example in the older patent application DE 10 2009 001 395.4 of the applicant.
  • FIG. 4 a shows a first exemplary embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which only one magnetic sensor 10 a is arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20.
  • the multipole 20 comprises individual magnet segments N, S, which alternate in their magnetic polarity.
  • 4b shows the associated sensor signal S A , which the magnetic sensor 10a at a relative movement between the magnetic sensor 10a and the multipole 20 outputs at the speed v.
  • a voltage pulse a is obtained in the associated measuring coil 18.
  • the speed or the speed v or the distance covered can be determined.
  • FIG. 5 a shows a second exemplary embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which two magnetic sensors 10 a, 10 b are arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20.
  • the multipole 20 includes individual magnet segments N, S, which alternate in their magnetic polarity.
  • FIG. 5b shows the associated sensor signals S A , S B , which output the two magnetic sensors 10 a, 10 b at a speed v during a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b and the multipole 20.
  • the two magnetic sensors 10 a, 10 b are arranged at a predetermined first distance A1 relative to one another in the magnetic field of the magnetic multipole 20. This means that the two magnetic sensors 10a, 10b in the illustrated second embodiment are arranged slightly offset from one another.
  • each field zero crossing one obtains in each case a voltage pulse a or b in the associated measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or of the second magnetic sensor 10b.
  • the evaluation unit 30 from an order, with which the two with a predetermined first distance A1 to each other arranged measuring coils 10a, 10b, ie output the associated voltage pulses a, b, a direction of movement of the relative movement v between the magnetic multipole 20 and the at least one Calculate magnetic sensor 10a, 10b.
  • FIG. 6a shows a third embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which two magnetic sensors 10a, 10b 'are arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20, which includes individual magnetic segments N, S, which alternate in their magnetic polarity.
  • FIG. 6b shows the associated sensor signals S A , S B ', which output the two magnetic sensors 10 a, 10 b' at a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b 'and the multipole 20 at the speed v, if no interference field or offset field is present
  • FIG. 6 c shows the associated sensor signals S A ', S b ', which the two magnetic sensors 10 a, 10 b 'are in a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b' and the multipole 20 with the
  • the two magnetic sensors 10a, 10b ' are arranged at a predetermined second distance A2 relative to one another in the magnetic field of the magnetic multipole 20. This means that the two magnetic sensors
  • 10a, 10b in the illustrated second embodiment have a distance from each other which corresponds to a distance between two adjacent zero crossings of the magnetic multipole 20.
  • interference fields or offset fields can also be detected and compensated. If there is no interference field or offset field, then the magnetization reversal of the two takes place
  • the Ummagnetleiterszeittician shifts by the required field for the compensation of the interference field or offset field of the multipole 20.
  • Fig. 6b obtained at each field zero crossing in each case a voltage pulse a and b 'in the associated Measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or the second magnetic sensor 10b '.
  • the speed or the speed v or the distance covered can be determined.
  • the evaluation unit 30 can detect from a displacement of the voltage pulses a, b 'whether an interference field or offset field is active or not.
  • the magnetization reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'arranged with respect to one another at the predetermined second distance A2 takes place essentially simultaneously, so that the evaluation unit In the case of the sensor signals SA, S B 'shown in FIG. 6 b, no interference field or offset field is detected.
  • each field zero crossing one obtains in each case a voltage pulse a or b 'in the associated measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or of the second magnetic sensor 10b'.
  • the evaluation unit 30 can recognize from the displacement of the voltage pulses a, b 'whether an interference field or offset field is active or not.
  • the magnetization reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'arranged at a predetermined second distance A2 relative to one another takes place at different times, so that the evaluation unit in the sensor signals SA', S B '' shown in FIG. 6c. detects an interference field or offset field.
  • the evaluation unit 30 determines a real zero-crossing torque as the average value between the two different times of the magnetic reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'and thereby compensates the detected magnetic interference field.
  • Embodiments of the present invention have provided a magnetic sensor and motion parameter detection apparatus which advantageously provide the ability to take advantage of an inductive measuring system such as low cost, temperature independence, and ruggedness without being limited to fast motion.
  • an inductive measuring system such as low cost, temperature independence, and ruggedness without being limited to fast motion.
  • embodiments of the present invention enable the measurement of simple speeds and / or linear position counting (without intermediate values) at low cost and high robustness.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a magnetic sensor (10a, 10b, 10b') for measuring a magnetic field of a magnetic multipole, having a magnetizable core (16) and a measurement coil (18) for measuring the magnetic field change of the core (16). According to the invention, the core (16) is designed as a soft magnetic thin-film core, which generates a magnetic pulse reversal (a, b, b') in the measurement coil (18) during a zero crossing of the magnetic field of the magnetic multipole, which the measurement coil (18) transmits to an evaluation unit for evaluation.

Description

Beschreibung  description

Titel title

Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols und zugehörige Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern  Magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole and associated device for determining motion parameters

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer zugehörigen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern, welche mindestens einen solchen Magnetsensor umfasst. The invention is based on a magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole according to the preamble of independent claim 1 and an associated device for determining movement parameters, which comprises at least one such magnetic sensor.

Zur Messung von Drehzahlen, Positionen oder auch Linearbewegungen wird heute häufig ein magnetischer Multipol verwendet, dessen Magnetfeld dann mit einem Magnetsensor ausgemessen wird. Der Multipol kann in Form eines Rades (Multipolrad) oder als lineare Skala (Maßstab) eingesetzt werden. Solche Multipole sind in Form von aufklebbaren Bändern oder auf magnetisierten Bauteilen verfügbar. Das Magnetfeld wird meist mit Hall-, AMR- oder GMR-Sensoren vermessen. Daraus erhält man ein etwa sinusförmiges Ausgangssignal. Damit ist es möglich, die durch den Multipol gegebene Skala noch zu unterteilen und die Position auch bei Zwischenwerten anzugeben. Für eine genaue Messung ist das hilfreich, um nur die Drehzahl zu messen aber unnötig. Kostengünstigere Konzepte wären hier im Vorteil. Weiterer Nachteil dieser Konzepte ist, dass alle Sensoren einen deutlichen Temperatureinfluss bezüglich des Signals zeigen (TKE und TKO) und außerdem bei Temperaturen über 150 - 200 °C nicht mehr einsetzbar sind. For measuring rotational speeds, positions or even linear movements, a magnetic multipole is often used today, whose magnetic field is then measured with a magnetic sensor. The multipole can be used in the form of a wheel (multipole wheel) or as a linear scale (scale). Such multipoles are available in the form of adhesive tapes or on magnetized components. The magnetic field is usually measured with Hall, AMR or GMR sensors. This gives an approximately sinusoidal output signal. This makes it possible to subdivide the scale given by the multipole and to specify the position even for intermediate values. For an accurate measurement, this is helpful to measure only the speed but unnecessary. Cost-effective concepts would be at an advantage here. Another disadvantage of these concepts is that all sensors show a significant temperature influence with respect to the signal (TKE and TKO) and also can no longer be used at temperatures above 150-200 ° C.

Ein einfacheres und kostengünstigeres Konzept ist es, eine einfache Spule zur Bestimmung der Drehzahl zu verwenden. Diese vermisst die aufgrund der bei Drehung oder linearer Bewegung auftretenden Feldänderungen als induzierte Spannung. In diesem Fall ist man allerdings auf eine ausreichend schnelle Be- wegung des Multipols angewiesen, da die induzierte Spannung von der Geschwindigkeit der Feldänderung dB/dt abhängt. Bei langsamen Bewegungen versagt dieses Prinzip. Dafür sind einfache Spulen auch bei hohen Temperaturen einsetzbar, das Signal selbst ist völlig temperaturunabhängig. A simpler and less expensive concept is to use a simple coil to determine the speed. This measures the field changes occurring as a result of the field changes occurring during rotation or linear motion. In this case, however, one is Movement of the multipole instructed because the induced voltage on the speed of the field change dB / dt depends. With slow movements this principle fails. For simple coils can be used even at high temperatures, the signal itself is completely independent of temperature.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 023 385 A1 wird beispielsweise eine Vorrichtung zur berührungslosen Erfassung von Linear- oder Rotationsbewegungen beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet mit einem ortsfesten magnetoresistiven Chipsensor und einer diesem unter Freilassung eines Luftspaltes benachbarten Magnetfeldgebereinrichtung, deren einzelne Magnetsegmente in ihrer Polung wechselweise im Wesentlichen in eine Richtung eines dreidimensionalen Koordinatensystems magnetisiert sind. Der Chipsensor ist mit seinen Großflächen im Wesentlichen senkrecht oder parallel oder in einer beliebigen Winkellage dazwischen zur Oberfläche der Multipolanordnung angeordnet. In the published patent application DE 10 2007 023 385 A1, for example, a device for non-contact detection of linear or rotational movements is described. The device described operates with a stationary magnetoresistive chip sensor and a magnetic field transmitter device adjacent to it, leaving an air gap free, whose individual magnet segments are polarized in their polarity alternately substantially in one direction of a three-dimensional coordinate system. The chip sensor is arranged with its large surfaces substantially perpendicular or parallel or in any angular position therebetween to the surface of the multipole arrangement.

In der älteren Patentanmeldung DE 10 2009 001 395.4 der Anmelderin wird eine Vorrichtung zum Messen eines Magnetfelds offenbart, welche eine Erregerspule und ein magnetisierbares Kernmaterial umfasst. Das Kernmaterial weist einen ersten Weiss-Bezirk und einen zweiten Weiss-Bezirk auf, wobei der erste Weiss- Bezirk und der zweite Weiss-Bezirk an eine gemeinsame Bloch-Wand angrenzen. Zum Messen eines Magnetfelds wird an die Erregerspule eine Wechselspannung unter Ausbildung eines periodisch wechselnden Magnetfelds angelegt, wodurch das Kernmaterial periodisch ummagnetisiert wird. Das zu messende Magnetfeld und das Magnetfeld der Erregerspule überlagern sich, wodurch die Ummagnetisierung des Kernmaterials zeitlich verschoben wird. Aus der zeitlichen Verschiebung der Ummagnetisierung des Kernmaterials kann auf das zu messende Magnetfeld geschlossen werden. Zudem weist die Vorrichtung eine Messspule zum Messen der Magnetfeldänderung des Kernmaterials auf, wobei der Zeitpunkt der Ummagnetisierung durch eine in der Messspule induzierte Spannungsänderung, insbesondere einen Spannungspuls, bestimmt wird. The applicant's earlier patent application DE 10 2009 001 395.4 discloses a device for measuring a magnetic field which comprises an exciter coil and a magnetizable core material. The core material has a first Weiss district and a second Weiss district, with the first Weiss district and the second Weiss district adjacent to a common Bloch wall. For measuring a magnetic field, an alternating voltage is applied to the exciting coil to form a periodically alternating magnetic field, whereby the core material is periodically re-magnetized. The magnetic field to be measured and the magnetic field of the exciter coil overlap, whereby the remagnetization of the core material is shifted in time. From the temporal shift of the magnetic reversal of the core material can be concluded that the magnetic field to be measured. In addition, the device has a measuring coil for measuring the magnetic field change of the core material, the time of the magnetic reversal being determined by a voltage change induced in the measuring coil, in particular a voltage pulse.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein kostengünstiges, temperaturunabhän- giges und robustes induktives Messsystems genutzt werden kann, ohne die Einschränkung auf eine schnelle Bewegung zu haben. Damit ermöglichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Magnetsensors die Messung einfacher Drehzahlen oder linearer Positionsabzählung (ohne Zwischenwerte) bei geringen Kosten und hoher Robustheit. The magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole with the features of independent claim 1 has the advantage that a cost-effective, temperaturunabhän- a good and robust inductive measuring system can be used without the restriction to a fast movement. Thus, embodiments of the magnetic sensor according to the invention enable the measurement of simple speeds or linear position counting (without intermediate values) at low cost and high robustness.

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist ein Magnetsensor, welcher einen weichmagnetischen Dünnschichtkern, welcher ein definiertes Umschalten (Flippen) der Magnetisierung bietet, und eine Messspule umfasst, welche um diesen Kern herum angeordnet ist. Die Ummagnetisierung erfolgt bei Feldnulldurchgang des Magnetfelds des Multipols und führt aufgrund des magnetischen Materials des Dünnschichtkerns zu einer Feldänderung über der Zeit (dB/dt), welche durch die Messspule einfach detektiert werden kann. Die Messung beruht also auf einem induktiven Prinzip, bei dem der Feldnulldurchgang des Magnetfelds des Multipols durch das Ummagnetisieren des Kerns detektiert werden kann. Der Kern ist eine Art Feldänderungsverstärker, der beim Feldnulldurchgang des Magnetfelds des Multipols eine plötzliche Feldänderung in der Messspule erzeugt. Damit ist dieses Prinzip nicht von der Schnelligkeit der Bewegung des Multipols, der beispielsweise als Multipolrad oder lineare Skala ausgeführt ist, abhängig und damit auch bei langsamen Bewegungen funktional. The gist of the present invention is a magnetic sensor comprising a soft magnetic thin film core providing a defined flip of the magnetization and a sensing coil disposed around this core. The magnetization reversal occurs at the field zero crossing of the magnetic field of the multipole and leads due to the magnetic material of the thin film core to a field change over time (dB / dt), which can be easily detected by the measuring coil. The measurement is thus based on an inductive principle in which the field zero crossing of the magnetic field of the multipole can be detected by the remagnetization of the core. The core is a kind of field-change amplifier which generates a sudden field change in the measuring coil at the field zero crossing of the magnetic field of the multipole. Thus, this principle is not dependent on the speed of movement of the multipole, which is designed for example as multipole or linear scale, and thus functional even with slow movements.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols mit einem magnetisier- baren Kern und einer Messspule zum Messen der Magnetfeldänderung des Kerns zur Verfügung. Erfindungsgemäß ist der Kern als weichmagnetischer Dünnschichtkern ausgebildet, welcher bei einem Feldnulldurchgang des Magnetfelds des magnetischen Multipols einen Ummagnetisierungsimpuls in der Messspule erzeugt, welchen die Messspule zur Auswertung an eine Auswerteeinheit ausgibt. Embodiments of the present invention provide a magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole having a magnetizable core and a measuring coil for measuring the magnetic field change of the core. According to the invention, the core is designed as a soft-magnetic thin-film core which, in the case of a field zero crossing of the magnetic field of the magnetic multipole, generates a magnetic reversal pulse in the measuring coil which the measuring coil outputs for evaluation to an evaluation unit.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern umfasst einen magnetischen Multipol, welcher ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, mindestens einen erfindungsgemäßen Magnetsensor zum Messen des Magnetfelds des magnetischen Multipols und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale des mindestens einen Magnetsensors, wobei eine Relativbewe- gung zwischen dem magnetischen Multipol und dem mindestens einen Magnetsensor ausgewertet wird. A device according to the invention for determining motion parameters comprises a magnetic multipole which generates an alternating magnetic field, at least one magnetic sensor according to the invention for measuring the magnetic field of the magnetic multipole and an evaluation unit for evaluating the signals of the at least one magnetic sensor, wherein a relative movement tion between the magnetic multipole and the at least one magnetic sensor is evaluated.

Bei dem erfindungsgemäßen Magnetsensor erfolgt die Ummagnetisierung des Magnetkerns im wechselnden Feld des Multipols ohne zusätzliche Erregerspule. Der Multipol umfasst einzelne Magnetsegmente, welche sich in ihrer magnetischen Polung abwechseln. Das Sensorkonzept entspricht einem induktiven Prinzip, wobei die Induktion nicht aufgrund des äußeren Feldes (Multipolfeld) entsteht, sondern aufgrund der schlagartigen Ummagnetisierung des Magnetkerns beim Nulldurchgang. Diese schlagartige Ummagnetisierung kann durch die besondere Geometrie und die hohe Permeabilität des Magnetkerns erreicht werden, welcher beispielsweise in der älteren Patentanmeldung DE 10 2009 001 395.4 der Anmelderin beschrieben wird. Bei jedem Feldnulldurchgang erhält man einen Spannungsimpuls in der Messspule. Durch Zählen der Spannungsimpulse kann die Drehzahl und/oder eine Drehrichtung bzw. eine zurückgelegte Strecke bzw. eine Bewegungsrichtung ermittelt werden. In the magnetic sensor according to the invention, the magnetic reversal of the magnetic core in the changing field of the multipole takes place without additional excitation coil. The multipole comprises individual magnet segments which alternate in their magnetic polarity. The sensor concept corresponds to an inductive principle, wherein the induction is not due to the external field (multipole field), but due to the sudden re-magnetization of the magnetic core at the zero crossing. This sudden remagnetization can be achieved by the special geometry and the high permeability of the magnetic core, which is described for example in the older patent application DE 10 2009 001 395.4 of the applicant. At each field zero crossing one receives a voltage pulse in the measuring coil. By counting the voltage pulses, the rotational speed and / or a direction of rotation or a distance covered or a direction of movement can be determined.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Magnetsensors zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols und der im unabhängigen Patentanspruch 4 angegebenen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern möglich. The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole and the device specified in the independent claim 4 device for determining motion parameters are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass der weichmagnetische Dünnschichtkern eine magnetische Schicht oder mehrere magnetische Schichten aufweist, wobei jeweils zwischen zwei Magnetschichten eine Trennschicht angeordnet ist, um eine schichtübergreifenden Kristallation zwischen zwei benachbarten Magnetschichten zu verhindern. Des Weiteren kann die Messspule auf einer Substratschicht vorzugsweise aus Silizium angeordnet werden, wobei der weichmagnetische Dünnschichtkern innerhalb der Messspule angeordnet und durch mindestens eine Isolierschicht von der Messspule getrennt werden kann. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Bauform des Magnetsensors. It is particularly advantageous that the soft-magnetic thin-film core comprises one or more magnetic layers, wherein a separating layer is arranged in each case between two magnetic layers in order to prevent cross-layer crystallization between two adjacent magnetic layers. Furthermore, the measuring coil can preferably be arranged on a substrate layer made of silicon, wherein the soft-magnetic thin-film core can be arranged inside the measuring coil and separated from the measuring coil by at least one insulating layer. This allows a very compact design of the magnetic sensor.

Zudem können mehrere Magnetsensoren mit oder ohne Auswerteeinheit zu einer Sensoreinheit zusammengefasst werden, mit welcher neben einer Drehzahl und/oder einer zurückgelegten Strecke auch eine Drehrichtung ermittelt und ein Störfeld erkannt und kompensiert werden können. In addition, multiple magnetic sensors can be combined with or without evaluation to a sensor unit, with which in addition to a speed and / or a distance traveled also determines a direction of rotation and an interference field can be detected and compensated.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern sind zwei Magnetsensoren mit einem vorgegebenenIn an advantageous embodiment of the device according to the invention for determining motion parameters, two magnetic sensors with a predetermined

Abstand im Magnetfeld des magnetischen Multipols angeordnet. Dies ermöglicht in Abhängigkeit vom vorgegebenen Abstand der beiden Magnetsensoren eine Bestimmung der Bewegungsrichtung und/oder eine Erkennung und Kompensation eines Störfelds. Distance arranged in the magnetic field of the magnetic multipole. This allows depending on the predetermined distance of the two magnetic sensors, a determination of the direction of movement and / or detection and compensation of an interference field.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern ermittelt die Auswerteeinheit eine Anzahl von Ummagnetisierungsimpulsen, welche mindestens ein Magnetsensor innerhalb eines vorgebbaren Zeitfensters ausgibt, und berechnet aus der ermittelten Anzahl von Ummagnetisierungsimpulsen eine Drehzahl und/oder Geschwindigkeit und/oder eine zurückgelegte Strecke. Um eine Bewegungsrichtung bestimmen zu können, sind zwei Magnetsensoren erforderlich, welche leicht versetzt zueinander montiert werden. Durch die Reihenfolge, mit der die beiden Magnetkerne nacheinander ummagnetisieren, kann die Auswerteeinheit die Bewegungs- richtung der Relativbewegung zwischen dem magnetischen Multipol und dem mindestens einen Magnetsensor berechnen. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention for determining motion parameters, the evaluation unit determines a number of Ummagnetisierungsimpulsen which outputs at least one magnetic sensor within a predeterminable time window, and calculated from the determined number of Ummagnetisierungsimpulsen a speed and / or speed and / or a distance traveled. In order to determine a direction of movement, two magnetic sensors are required, which are mounted slightly offset from one another. The evaluation unit can calculate the direction of movement of the relative movement between the magnetic multipole and the at least one magnetic sensor by means of the sequence with which the two magnetic cores remagnetize one after the other.

Auch Störfelder bzw. Offsetfelder können prinzipiell mit einer geeigneten Anordnung von zwei Magnetsensoren erkannt werden. Ordnet man zwei Messspulen jeweils in zwei benachbarten Nulldurchgängen des Magnetfelds des magnetischen Multipols an, dann würde die Ummagnetisierung der beiden Messsensoren ohne Störfeld bzw. Offsetfeld gleichzeitig erfolgen. Bei Auftreten eines Störfeldes bzw. Offsetfeldes verschiebt sich der Ummagnetisierungszeitpunkt um das zur Kompensation des Störfeldes bzw. Offsetfeldes erforderliche Magnetfeld des Multipols. Der wirkliche Nulldurchgangsmoment liegt dann exakt zwischen den beiden Ummagnetisierungsimpulsen der beiden Messsensoren. Even interference fields or offset fields can in principle be detected with a suitable arrangement of two magnetic sensors. If two measuring coils are arranged in each case in two adjacent zero crossings of the magnetic field of the magnetic multipole, then the magnetic reversal of the two measuring sensors without interference field or offset field would take place simultaneously. When an interference field or offset field occurs, the Ummagnetisierungszeitpunkt shifts by the time required to compensate for the interference field or offset field magnetic field of the multipole. The actual zero-crossing torque is then exactly between the two Ummagnetisierungsimpulsen the two measuring sensors.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern entspricht ein vorgegebener zweiter Abstand zwi- sehen den beiden Magnetsensoren einem Abstand zwischen zwei benachbartenIn an advantageous embodiment of the inventive device for determining motion parameters corresponds to a predetermined second distance between see the two magnetic sensors a distance between two adjacent

Nulldurchgängen des Magnetfelds des magnetischen Multipols. In vorteilhafter Weise erkennt die Auswerteeinheit ein magnetisches Störfeld bzw. Offsetfeld, wenn die Ummagnetisierung der beiden mit dem vorgegebenen zweiten Abstand zueinander angeordneten Messsensoren zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgt. Die Auswerteeinheit ermittelt einen realen Nulldurchgangsmoment als Mittelwert zwischen den beiden verschiedenen Zeitpunkten der Ummagnetisierung der beiden Messsensoren und kompensiert dadurch in vorteilhafter Weise das erkannte magnetische Störfeld bzw. Offsetfeld. Zero crossings of the magnetic field of the magnetic multipole. In an advantageous manner The evaluation unit recognizes a magnetic interference field or offset field when the magnetization reversal of the two measuring sensors arranged at a given second distance from one another takes place at different times. The evaluation unit determines a real zero-crossing torque as the mean value between the two different times of the magnetic reversal of the two measuring sensors and thereby advantageously compensates for the detected magnetic interference field or offset field.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a device according to the invention for determining motion parameters.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines er- findungsgemäßen Magnetsensors zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols für die Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern aus Fig. 1 . FIG. 2 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole for the device for determining motion parameters from FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Magnetkerns für den erfindungsgemäßen Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols aus Fig. 2. 3 shows a schematic perspective representation of an embodiment of a magnetic core for the magnetic sensor according to the invention for measuring a magnetic field of a magnetic multipole from FIG. 2.

Fig. 4a zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern. FIG. 4a shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a device for determining motion parameters.

Fig. 4b zeigt eine schematische Darstellung von Sensorsignalen, welche von der ersten Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern aus Fig. 4a ausgegeben werden. 4b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the first device for determining motion parameters from FIG. 4a.

Fig. 5a zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern. Fig. 5b zeigt eine schematische Darstellung von Sensorsignalen, welche von der zweiten Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern aus Fig. 5a ausgegeben werden. 5a shows a schematic representation of a second embodiment of a device for determining motion parameters. FIG. 5b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 5a.

Fig. 6a zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern. 6a shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a device for determining motion parameters.

Fig. 6b zeigt eine schematische Darstellung von Sensorsignalen, welche von der zweiten Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern aus Fig. 6a ausgegeben werden, wenn kein Störfeld bzw. Offsetfeld vorhanden ist. FIG. 6b shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 6a, if no interference field or offset field is present.

Fig. 6c zeigt eine schematische Darstellung von Sensorsignalen, welche von der zweiten Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern aus Fig. 6a ausgegeben werden, wenn ein Störfeld bzw. Offsetfeld vorhanden ist. FIG. 6 c shows a schematic representation of sensor signals which are output by the second device for determining motion parameters from FIG. 6 a, if an interference field or offset field is present.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Bewegungsparametern einen magnetischen Multipol 20, welcher ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, mindestens einen Magnetsensor 10a, 10b, 10b' zum Messen des Magnetfelds des magnetischen Multipols 20 und eine Auswerteeinheit 30 zur Auswertung der Signale a, b, b' des mindestens einen Magnetsensors 10a, 10b, 10b', wobei eine Relativbewegung zwischen dem magnetischen Multipol 20 und dem mindestens einen Magnetsensor 10a, 10b, 10b' auswertbar ist. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, kann die Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Bewegungsparametern nur einen im wechselndes Magnetfeld des Multipols 20 angeordneten Magnetfeldsensor 10a umfassen, wenn nur eine aktuelle Drehzahl und/oder Geschwindigkeit und/oder eine aktuell zurückgelegt Strecke ermittelt werden soll. Soll zusätzlich die Bewegungsrichtung ermittelt oder ein Störfeld erkannt und kompensiert werden, dann ist mindestens ein weiterer gestrichelt dargestellter Magnetfeldsensor 10b, 10b' erforderlich, der im wechselnden Magnetfeld des Multipols 20 angeordnet wird. Der Multipol 20 kann beispielsweise in Form eines Rades (Multipol- rad) oder als lineare Skala (Maßstab) eingesetzt werden und umfasst einzelne Magnetsegmente, welche sich in ihrer magnetischen Polung abwechseln. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, umfasst der erfindungsgemäße Magnetsensor 10a, 10b, 10b' zum Messen des Magnetfelds des magnetischen Multipols 20 einen magnetisierbaren Kern 16 und eine Messspule 18 zum Messen der Mag- netfeldänderung des Kerns 16. Erfindungsgemäß ist der Kern 16 als weichmagnetischer Dünnschichtkern ausgebildet, welcher bei einem Feldnulldurchgang des Magnetfelds des magnetischen Multipols 20 einen As can be seen from FIG. 1, the illustrated exemplary embodiment of a device 1 for determining motion parameters comprises a magnetic multipole 20 which generates an alternating magnetic field, at least one magnetic sensor 10 a, 10 b, 10 b 'for measuring the magnetic field of the magnetic multipole 20 and a Evaluation unit 30 for evaluating the signals a, b, b 'of the at least one magnetic sensor 10a, 10b, 10b', wherein a relative movement between the magnetic multipole 20 and the at least one magnetic sensor 10a, 10b, 10b 'can be evaluated. As can be further seen from FIG. 1, the device 1 for determining motion parameters may comprise only one magnetic field sensor 10a arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20 if only one current rotational speed and / or speed and / or one currently traveled distance is to be determined. If, in addition, the direction of motion is to be determined or an interference field is detected and compensated, then at least one further dashed-line magnetic field sensor 10b, 10b 'is required, which is arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20. The multipole 20 can be used, for example, in the form of a wheel (multipole wheel) or as a linear scale (scale) and comprises individual magnet segments which alternate in their magnetic polarity. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the magnetic sensor 10a, 10b, 10b 'according to the invention for measuring the magnetic field of the magnetic multipole 20 comprises a magnetizable core 16 and a measuring coil 18 for measuring the magnetic field change of the core 16. According to the invention, the core 16 formed as a soft magnetic thin-film core, which at a field zero crossing of the magnetic field of the magnetic multipole 20 a

Ummagnetisierungsimpuls a, b, b' in der Messspule 18 erzeugt, welchen die Messspule 18 zur Auswertung an die Auswerteeinheit 30 ausgibt. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist die Messspule 18 vorzugsweise auf einer SubstratschichtUmmagnetisierungsimpuls a, b, b 'generated in the measuring coil 18, which outputs the measuring coil 18 for evaluation to the evaluation unit 30. As can also be seen from FIG. 2, the measuring coil 18 is preferably on a substrate layer

12 aus Silizium angeordnet und der weichmagnetische Dünnschichtkern 16 ist innerhalb der Messspule 18 angeordnet und durch mindestens eine Isolierschicht 14 von der Messspule 18 getrennt. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, weist der weichmagnetische Dünnschichtkern 16 im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere magnetische Schichten 16.1 auf, wobei jeweils zwischen zwei Magnetschichten 16.1 eine Trennschicht 16.2 angeordnet ist, um eine schichtübergreifenden Kristallation zwischen zwei benachbarten Magnetschichten 16.1 zu verhindern. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform umfasst der Dünnschichtkern 16 nur eine Magnetschicht 16.1 , so dass auf die Trennschicht 16.2 verzichtet werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Magnetsensor 10a,12 disposed of silicon and the soft magnetic thin film core 16 is disposed within the measuring coil 18 and separated by at least one insulating layer 14 of the measuring coil 18. 3, the soft-magnetic thin-film core 16 has a plurality of magnetic layers 16.1 in the exemplary embodiment shown, wherein a separating layer 16.2 is arranged in each case between two magnetic layers 16.1 in order to prevent cross-layer crystallization between two adjacent magnetic layers 16.1. In an alternative embodiment, not shown, the thin-film core 16 comprises only one magnetic layer 16.1, so that the separating layer 16.2 can be dispensed with. In the magnetic sensor 10a according to the invention,

10b, 10b' erfolgt die Ummagnetisierung des Magnetkerns 16 im wechselnden Feld des Multipols 20 ohne zusätzliche Erregerspule. Das Sensorkonzept entspricht einem induktiven Prinzip, wobei die Induktion in der Messspule 18 nicht aufgrund des äußern Feldes (Multipolfeld) entsteht, sondern aufgrund der schlagartigen Ummagnetisierung des Kerns 16 beim Nulldurchgang des Magnetfeldes des Multipols 20. Diese schlagartige Ummagnetisierung kann durch die besondere Geometrie und die hohe Permeabilität des Kerns 16 erreicht werden, welcher beispielsweise in der älteren Patentanmeldung DE 10 2009 001 395.4 der Anmelderin beschrieben wird. 10b, 10b ', the magnetic reversal of the magnetic core 16 in the changing field of the multipole 20 without additional excitation coil. The sensor concept corresponds to an inductive principle, wherein the induction in the measuring coil 18 is not due to the external field (multipole field), but due to the sudden remagnetization of the core 16 at the zero crossing of the magnetic field of the multipole 20. This sudden remagnetization can be due to the special geometry and the high permeability of the core 16 can be achieved, which is described for example in the older patent application DE 10 2009 001 395.4 of the applicant.

Fig. 4a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Bewegungsparametern, bei welcher nur ein Magnetsensor 10a im wechselnden Magnetfeld des Multipols 20 angeordnet ist. Der Multipol 20 umfasst einzelne Magnetsegmente N, S, welche sich in ihrer magnetischen Polung abwechseln. Fig. 4b zeigt das zugehörige Sensorsignal SA, welches der Magnetsensor 10a bei einer Relativbewegung zwischen dem Magnetsensor 10a und dem Multipol 20 mit der Geschwindigkeit v ausgibt. FIG. 4 a shows a first exemplary embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which only one magnetic sensor 10 a is arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20. The multipole 20 comprises individual magnet segments N, S, which alternate in their magnetic polarity. 4b shows the associated sensor signal S A , which the magnetic sensor 10a at a relative movement between the magnetic sensor 10a and the multipole 20 outputs at the speed v.

Wie aus Fig. 4b ersichtlich ist, erhält man bei jedem Feldnulldurchgang einen Spannungsimpuls a in der zugehörigen Messspule 18. Durch Zählen der Spannungsimpulse a innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters kann die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit v bzw. die zurückgelegte Strecke ermittelt werden. As can be seen from FIG. 4b, at each field zero crossing a voltage pulse a is obtained in the associated measuring coil 18. By counting the voltage pulses a within a predetermined time window, the speed or the speed v or the distance covered can be determined.

Fig. 5a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Bewegungsparametern, bei welcher zwei Magnetsensoren 10a, 10b im wechselnden Magnetfeld des Multipols 20 angeordnet sind. Auch hier umfasst der Multipol 20 einzelne Magnetsegmente N, S, welche sich in ihrer magnetischen Polung abwechseln. Fig. 5b zeigt die zugehörigen Sensorsignale SA, SB, welche die beiden Magnetsensoren 10a, 10b bei einer Relativbewegung zwischen den Magnetsensoren 10a, 10b und dem Multipol 20 mit der Geschwindigkeit v ausgeben. FIG. 5 a shows a second exemplary embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which two magnetic sensors 10 a, 10 b are arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20. Again, the multipole 20 includes individual magnet segments N, S, which alternate in their magnetic polarity. FIG. 5b shows the associated sensor signals S A , S B , which output the two magnetic sensors 10 a, 10 b at a speed v during a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b and the multipole 20.

Wie aus Fig. 5a ersichtlich ist, sind die beiden Magnetsensoren 10a, 10b mit einem vorgegebenen ersten Abstand A1 zueinander im Magnetfeld des magnetischen Multipols 20 angeordnet. Das bedeutet, dass die beiden Magnetsensoren 10a, 10b im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel leicht versetzt zueinander angeordnet sind. As can be seen from FIG. 5 a, the two magnetic sensors 10 a, 10 b are arranged at a predetermined first distance A1 relative to one another in the magnetic field of the magnetic multipole 20. This means that the two magnetic sensors 10a, 10b in the illustrated second embodiment are arranged slightly offset from one another.

Wie aus Fig. 5b ersichtlich ist, erhält man bei jedem Feldnulldurchgang jeweils einen Spannungsimpuls a bzw. b in der zugehörigen Messspule 18 des ersten Magnetsensors 10a oder des zweiten Magnetsensors 10b. Durch Zählen der Spannungsimpulse a, b, welche von mindestens einem der Magnetsensoren 10a, 10b innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters ausgegeben werden, kann die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit v bzw. die zurückgelegte Strecke ermittelt werden. Zusätzlich kann die Auswerteeinheit 30 aus einer Reihenfolge, mit welcher die beiden mit einem vorgegebenen ersten Abstand A1 zueinander angeordneten Messspulen 10a, 10b ummagnetisieren, d.h. die zugehörigen Spannungsimpulse a, b ausgeben, eine Bewegungsrichtung der Relativbewegung v zwischen dem magnetischen Multipol 20 und dem mindestens einen Magnetsensor 10a, 10b berechnen. Fig. 6a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Bewegungsparametern, bei welcher zwei Magnetsensoren 10a, 10b' im wechselnden Magnetfeld des Multipols 20 angeordnet sind, welcher einzelne Magnetsegmente N, S umfasst, welche sich in ihrer magnetischen Polung abwechseln. Fig. 6b zeigt die zugehörigen Sensorsignale SA, SB', welche die beiden Magnetsensoren 10a, 10b' bei einer Relativbewegung zwischen den Magnetsensoren 10a, 10b' und dem Multipol 20 mit der Geschwindigkeit v ausgeben, wenn kein Störfeld bzw. Offsetfeld vorhanden ist. Fig. 6c zeigt die zugehörigen Sensorsignale SA', Sb ', welche die beiden Magnetsensoren 10a, 10b' bei einer Relativbe- wegung zwischen den Magnetsensoren 10a, 10b' und dem Multipol 20 mit derAs can be seen from FIG. 5b, at each field zero crossing one obtains in each case a voltage pulse a or b in the associated measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or of the second magnetic sensor 10b. By counting the voltage pulses a, b, which are output by at least one of the magnetic sensors 10a, 10b within a predetermined time window, the speed or the speed v or the distance traveled can be determined. In addition, the evaluation unit 30 from an order, with which the two with a predetermined first distance A1 to each other arranged measuring coils 10a, 10b, ie output the associated voltage pulses a, b, a direction of movement of the relative movement v between the magnetic multipole 20 and the at least one Calculate magnetic sensor 10a, 10b. Fig. 6a shows a third embodiment of the device 1 for determining motion parameters, in which two magnetic sensors 10a, 10b 'are arranged in the alternating magnetic field of the multipole 20, which includes individual magnetic segments N, S, which alternate in their magnetic polarity. FIG. 6b shows the associated sensor signals S A , S B ', which output the two magnetic sensors 10 a, 10 b' at a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b 'and the multipole 20 at the speed v, if no interference field or offset field is present , FIG. 6 c shows the associated sensor signals S A ', S b ', which the two magnetic sensors 10 a, 10 b 'are in a relative movement between the magnetic sensors 10 a, 10 b' and the multipole 20 with the

Geschwindigkeit v ausgeben, wenn ein Störfeld bzw. Offsetfeld vorhanden ist. Output speed v if an interference field or offset field is present.

Wie aus Fig. 6a ersichtlich ist, sind die beiden Magnetsensoren 10a, 10b' mit einem vorgegebenen zweiten Abstand A2 zueinander im Magnetfeld des magneti- sehen Multipols 20 angeordnet. Das bedeutet, dass die beiden MagnetsensorenAs can be seen from FIG. 6a, the two magnetic sensors 10a, 10b 'are arranged at a predetermined second distance A2 relative to one another in the magnetic field of the magnetic multipole 20. This means that the two magnetic sensors

10a, 10b im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel einen Abstand zueinander aufweisen, welcher einem Abstand zwischen zwei benachbarten Nulldurchgängen des Magnetfelds des magnetischen Multipols 20 entspricht. Dadurch können auch Störfelder bzw. Offsetfelder erkannt und kompensiert werden. Liegt kein Störfeld bzw. Offsetfeld vor, dann erfolgt die Ummagnetisierung der beiden10a, 10b in the illustrated second embodiment have a distance from each other which corresponds to a distance between two adjacent zero crossings of the magnetic multipole 20. As a result, interference fields or offset fields can also be detected and compensated. If there is no interference field or offset field, then the magnetization reversal of the two takes place

Magnetsensor 10a, 10b'gleichzeitig. Bei Auftreten eines Störfeldes bzw. Offsetfeldes verschiebt sich der Ummagnetisierungszeitpunkt um das zur Kompensation des Störfeldes bzw. Offsetfeldes erforderliche Feld des Multipols 20. Wie aus Fig. 6b ersichtlich ist, erhält man bei jedem Feldnulldurchgang jeweils einen Spannungsimpuls a bzw. b' in der zugehörigen Messspule 18 des ersten Magnetsensors 10a oder des zweiten Magnetsensors 10b'. Durch Zählen der Spannungsimpulse a, b, welche von mindestens einem der Magnetsensoren 10a, 10b' innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters ausgegeben werden, kann die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit v bzw. die zurückgelegte Strecke ermittelt werden. Zusätzlich kann die Auswerteeinheit 30 aus einer Verschiebung der Spannungsimpulse a, b' erkennen, ob ein Störfeld bzw. Offsetfeld aktiv ist oder nicht. Wie aus Fig. 6b weiter ersichtlich ist, erfolgt die Ummagnetisierung der beiden mit dem vorgegebenen zweiten Abstand A2 zueinander angeordneten Messspulen 10a, 10b' im Wesentlichen gleichzeitig, so dass die Auswerteeinheit 30 bei den in Fig. 6b dargestellten Sensorsignalen SA, SB' kein Störfeld bzw. Offsetfeld erkennt. Magnetic sensor 10a, 10b 'at the same time. Upon occurrence of an interference field or offset field, the Ummagnetisierungszeitpunkt shifts by the required field for the compensation of the interference field or offset field of the multipole 20. As can be seen from Fig. 6b, obtained at each field zero crossing in each case a voltage pulse a and b 'in the associated Measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or the second magnetic sensor 10b '. By counting the voltage pulses a, b, which are output by at least one of the magnetic sensors 10a, 10b 'within a predetermined time window, the speed or the speed v or the distance covered can be determined. In addition, the evaluation unit 30 can detect from a displacement of the voltage pulses a, b 'whether an interference field or offset field is active or not. As can also be seen from FIG. 6b, the magnetization reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'arranged with respect to one another at the predetermined second distance A2 takes place essentially simultaneously, so that the evaluation unit In the case of the sensor signals SA, S B 'shown in FIG. 6 b, no interference field or offset field is detected.

Wie aus Fig. 6c ersichtlich ist, erhält man bei jedem Feldnulldurchgang jeweils einen Spannungsimpuls a bzw. b' in der zugehörigen Messspule 18 des ersten Magnetsensors 10a oder des zweiten Magnetsensors 10b'. Durch Zählen der Spannungsimpulse a, b', welche von mindestens einem der Magnetsensoren 10a, 10b' innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters ausgegeben werden, kann die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit v bzw. die zurückgelegte Strecke ermittelt werden. Zusätzlich kann die Auswerteeinheit 30 aus der Verschiebung der Spannungsimpulse a, b' erkennen, ob ein Störfeld bzw. Offsetfeld aktiv ist oder nicht. Wie aus Fig. 6c weiter ersichtlich ist, erfolgt die Ummagnetisierung der beiden mit dem vorgegebenen zweiten Abstand A2 zueinander angeordneten Messspulen 10a, 10b'zu verschiedenen Zeitpunkten, so dass die Auswerteeinheit bei den in Fig. 6c dargestellten Sensorsignalen SA', SB'' ein Störfeld bzw. Offsetfeld erkennt. Die Auswerteeinheit 30 ermittelt einen realen Nulldurchgangsmoment als Mittelwert zwischen den beiden verschiedenen Zeitpunkten der Ummagnetisierung der beiden Messspulen 10a, 10b' und kompensiert dadurch das erkannte magnetische Störfeld. As can be seen from FIG. 6c, at each field zero crossing one obtains in each case a voltage pulse a or b 'in the associated measuring coil 18 of the first magnetic sensor 10a or of the second magnetic sensor 10b'. By counting the voltage pulses a, b ', which are output by at least one of the magnetic sensors 10a, 10b' within a predetermined time window, the speed or the speed v or the distance covered can be determined. In addition, the evaluation unit 30 can recognize from the displacement of the voltage pulses a, b 'whether an interference field or offset field is active or not. As can also be seen from FIG. 6c, the magnetization reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'arranged at a predetermined second distance A2 relative to one another takes place at different times, so that the evaluation unit in the sensor signals SA', S B '' shown in FIG. 6c. detects an interference field or offset field. The evaluation unit 30 determines a real zero-crossing torque as the average value between the two different times of the magnetic reversal of the two measuring coils 10a, 10b 'and thereby compensates the detected magnetic interference field.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellten einen Magnetsensor und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern zur Verfügung, welche in vorteilhafter Weise die Möglichkeit bieten, die Vorteile eines induktiven Messsystems wie niedrige Kosten, Temperaturunabhängigkeit und Robustheit zu nutzen, ohne die Einschränkung auf schnelle Bewegung zu haben. Damit ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Messung einfacher Drehzahlen und/oder linearer Positionsabzählung (ohne Zwischenwerte) bei geringen Kosten und hoher Robustheit. Embodiments of the present invention have provided a magnetic sensor and motion parameter detection apparatus which advantageously provide the ability to take advantage of an inductive measuring system such as low cost, temperature independence, and ruggedness without being limited to fast motion. Thus, embodiments of the present invention enable the measurement of simple speeds and / or linear position counting (without intermediate values) at low cost and high robustness.

Claims

Ansprüche claims Magnetsensor zum Messen eines Magnetfelds eines magnetischen Multipols mit einem magnetisierbaren Kern (16) und einer Messspule (18) zum Messen der Magnetfeldänderung des Kerns (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (16) als weichmagnetischer Dünnschichtkern ausgebildet ist, welcher bei einem Feldnulldurchgang des Magnetfelds des magnetischen Multipols (20) einen Ummagnetisierungsimpuls (a, b, b') in der Messspule (18) erzeugt, welchen die Messspule (18) zur Auswertung an eine Auswerteeinheit (30) ausgibt. Magnetic sensor for measuring a magnetic field of a magnetic multipole with a magnetizable core (16) and a measuring coil (18) for measuring the magnetic field change of the core (16), characterized in that the core (16) is formed as a soft magnetic thin-film core, which at a field zero crossing the magnetic field of the magnetic multipole (20) generates a magnetic reversal pulse (a, b, b ') in the measuring coil (18), which the measuring coil (18) outputs to an evaluation unit (30) for evaluation. Magnetsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Dünnschichtkern (16) eine magnetische Schicht (16.1 ) oder mehrere magnetische Schichten (16,1 ) aufweist, wobei jeweils zwischen zwei Magnetschichten (16.1 ) eine Trennschicht (16.2) angeordnet ist. Magnetic sensor according to claim 1, characterized in that the soft magnetic thin film core (16) has a magnetic layer (16.1) or a plurality of magnetic layers (16,1), wherein in each case a separating layer (16.2) is arranged between two magnetic layers (16.1). Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messspule (18) auf einer Substratschicht (12) angeordnet ist, wobei der weichmagnetische Dünnschichtkern (16) innerhalb der Messspule (18) angeordnet und durch mindestens eine Isolierschicht (14) von der Messspule (18) getrennt ist. Magnetic sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring coil (18) on a substrate layer (12) is arranged, wherein the soft magnetic thin film core (16) disposed within the measuring coil (18) and by at least one insulating layer (14) of the measuring coil (18) is separated. Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern mit einem magnetischen Multipol (20), welcher ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, und mindestens einem Magnetsensor (10a, 10b, 10b') zum Messen des Magnetfelds des magnetischen Multipols (20) und einer Auswerteeinheit (30) zur Auswertung der Signale (a, b, b') des mindestens einen Magnetsensors (10a, 10b, 10b'), wobei eine Relativbewegung zwischen dem magnetischen Multipol (20) und dem mindestens einen Magnetsensor (10a, 10b, 10b') auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnetsensor (10a, 10b, 10b') nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt ist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Magnetsensoren (10a, 10b, 10b') mit einem vorgegebenen Abstand (A1 , A2) im Magnetfeld des magnetischen Multipols (20) angeordnet sind. Device for determining motion parameters with a magnetic multipole (20), which generates an alternating magnetic field, and at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b ') for measuring the magnetic field of the magnetic multipole (20) and an evaluation unit (30) for evaluating the Signals (a, b, b ') of the at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b'), wherein a relative movement between the magnetic multipole (20) and the at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b ') can be evaluated, characterized in that the at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b ') is designed according to one of Claims 1 to 3. Apparatus according to claim 4, characterized in that two magnetic sensors (10a, 10b, 10b ') are arranged at a predetermined distance (A1, A2) in the magnetic field of the magnetic multipole (20). Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) eine Anzahl von Ummagnetisierungsimpulsen (a, b, b') ermittelt, welche mindestens ein Magnetsensor (10a, 10b, 10b') innerhalb eines vorgebbaren Zeitfensters ausgibt, und aus der ermittelten Anzahl von Ummagnetisierungsimpulsen (a, b, b') eine Drehzahl und/oder Geschwindigkeit und/oder eine zurückgelegte Strecke berechnet. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the evaluation unit (30) determines a number of Ummagnetisierungsimpulsen (a, b, b '), which outputs at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b') within a predetermined time window, and off the calculated number of Ummagnetisierungsimpulsen (a, b, b ') calculates a speed and / or speed and / or a distance traveled. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) aus einer Reihenfolge, mit welcher die beiden mit einem vorgegebenen ersten Abstand (A1 ) zueinander angeordneten Messsensoren (10a, 10b) ummagnetisieren, eine Bewegungsrichtung der Relativbewegung zwischen dem magnetischen Multipol (20) und dem mindestens einen Magnetsensor (10a, 10b, 10b') berechnet. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the evaluation unit (30) from a sequence with which the two with a predetermined first distance (A1) mutually arranged measuring sensors (10a, 10b), a direction of movement of the relative movement between the magnetic multipole (20) and the at least one magnetic sensor (10a, 10b, 10b ') is calculated. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener zweiter Abstand (A2) zwischen den beiden Magnetsensoren (10a, 10b') einem Abstand zwischen zwei benachbarten Nulldurchgängen des Magnetfelds des magnetischen Multipols (20) entspricht. Apparatus according to claim 5, characterized in that a predetermined second distance (A2) between the two magnetic sensors (10a, 10b ') corresponds to a distance between two adjacent zero crossings of the magnetic field of the magnetic multipole (20). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) ein magnetisches Störfeld erkennt, wenn die Ummagnetisierung der beiden mit dem vorgegebenen zweiten Abstand (A2) zueinander angeordneten Messsensoren (10a, 10b') zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgt. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) einen realen Nulldurchgangsmoment als Mittelwert zwischen den beiden verschiedenen Zeitpunkten der Ummagnetisierung der beiden Messsensoren (10a, 10b') ermittelt und dadurch das erkannte magnetische Störfeld kompensiert. Apparatus according to claim 8, characterized in that the evaluation unit (30) detects a magnetic interference field when the remagnetization of the two with the predetermined second distance (A2) mutually arranged measuring sensors (10a, 10b ') takes place at different times. 10. The device according to claim 9, characterized in that the evaluation unit (30) determines a real zero crossing moment as an average value between the two different times of the magnetic reversal of the two measuring sensors (10a, 10b ') and thereby compensates the detected magnetic interference field.
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