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DE2855635A1 - Rotation angle sensor including Hall generator - has revolving disc with projecting ring zones which define segments - Google Patents

Rotation angle sensor including Hall generator - has revolving disc with projecting ring zones which define segments

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Publication number
DE2855635A1
DE2855635A1 DE19782855635 DE2855635A DE2855635A1 DE 2855635 A1 DE2855635 A1 DE 2855635A1 DE 19782855635 DE19782855635 DE 19782855635 DE 2855635 A DE2855635 A DE 2855635A DE 2855635 A1 DE2855635 A1 DE 2855635A1
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DE
Germany
Prior art keywords
hall generator
rotation
angle
iron core
permanent magnet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19782855635
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German (de)
Inventor
Werner Groezinger
Peter Dipl Ing Hauler
Gottfried Ing Grad Meudt
Herman Roozenbeek
Erich Dipl Ing Dr Zabler
Martin Dipl Ing Dr Zechnall
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of DE2855635A1 publication Critical patent/DE2855635A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/14Mechanical 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
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

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Abstract

The angle segment transducer has a Hall generator and is used for shaft rotation angle measurement. The transducer disc ensures strong magnetic flux variations and correspondingly large Hall generator electrical output values. It has a rotor connected to the shaft and a fixed Hall generator mounted in a U-shaped iron core with a permanent magnet. The iron core (1) has at least one pole face (9) facing one of several sections of rings concentric to the rotation axis (12) on the face of the disc rotor. The magnetic flux between the pole faces and ring zones in directions parallel to the rotation axis is determined by the air gaps which are small over the rotation angle corresp. to the angle segment and larger over the remaining regions.

Description

Winkelsegmentgeber mit Hall-GeneratorAngle segment encoder with Hall generator

Die Erfindung betrifft einen Winkelsegmentgeber zur Erfassung des Drehwinkels einer Welle, mit einem magnetisch leitenden, mit der Welle umlaufenden Rotor und mit einem feststehenden Hall-Generator, der mit einem vom Drehwinkel der Welle in seiner Stärke veränderbaren Magnetfeld eines feststehenden Dauermagneten durchsetzt wird, wobei der Dauermagnet und der Hall-Generator magnetisch leitend hintereinander in einem wenigstens annähernd U-förmigen Eisenkern angeordnet sind.The invention relates to an angle segment encoder for detecting the Angle of rotation of a shaft, with a magnetically conductive, rotating with the shaft Rotor and with a fixed Hall generator, which with one of the angle of rotation of the Wave in its strength changeable magnetic field of a fixed permanent magnet is penetrated, the permanent magnet and the Hall generator being magnetically conductive are arranged one behind the other in an at least approximately U-shaped iron core.

Es sind bereits Winkelsegmentgeber dieser Art vorgeschlagen worden, die jedoch nicht zum Stand der Technik gehören und einen U-förmigen Eisenkreis enthalten, bei welchem die von den Stirnflächen der Schenkel gebildeten Polflächen zur Erzeugung eines maximalen Magnetflusses den Kopfzonen von am Rande einer Geberscheibe angeordneten Stirnzähnen gegenübertreten können. Da bei dieser Anordnung die Polflächen zwischen die Zahnlücken treten, tritt ein umso stärkerer Streufluß auf je größer die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Polflächen ist und je kleiner die Zahnteilung gewählt wurde. Wegen der nur geringen Unterschiede zwischen dem Mindestwert und dem auftretenden Höchstwert des Magnetflusses können dort nur kleine elektrische Ausgangswerte am Hall-Generator erzielt werden.Angle segment encoders of this type have already been proposed, which, however, do not belong to the state of the art and contain a U-shaped iron circle, in which the pole faces formed by the end faces of the legs for generation a maximum magnetic flux the head zones of arranged on the edge of a transducer disk Facing front teeth. Since in this arrangement the pole faces between the tooth gaps occur, the greater the leakage flux, the greater the amount in the circumferential direction measured width of the pole faces and the smaller the tooth pitch was chosen. Because of the only minor differences between the minimum value and the occurring The maximum value of the magnetic flux can only be small electrical output values Hall generator can be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Winkelsegmentgeber der eingangs beschriebenen Art eine Geber scheibe zu schaffen, mit welcher starke Änderungen des magnetischen Flusses und demgemäß entsprechend große elektrische Ausgangswerte des Hall-Generators erzielt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der den Hall-Generator und den Dauermagneten enthaltende Eisenkern mit wenigstens einer seiner beiden Polflächen einer zur Drehachse konzentrischen Ringzone an einer der Stirnseiten des scheibenförmigen Rotors gegenübersteht und daß der in Achsrichtung gemessene, den magnetischen Fluß zwischen dieser Polfläche und der Ringzone bestimmende Spalt über einen festgelegten Drehwinkel kleingehalten, an dem sich in Drehrichtung anschließenden Bereich jedoch wesentlich größer ausgebildet ist.The invention is based on the object of an angle segment encoder the type described above to create a donor disc, with which strong Changes in the magnetic flux and accordingly large electrical ones Output values of the Hall generator can be achieved. To solve this problem the invention provides that the Hall generator and the permanent magnet containing iron core with at least one of its two pole faces one to the axis of rotation facing concentric ring zone on one of the end faces of the disc-shaped rotor and that the measured in the axial direction, the magnetic flux between this pole face and the gap determining the ring zone kept small over a specified angle of rotation, however, in the area adjoining it in the direction of rotation, it is made much larger is.

Zur Erläuterung der Erfindung sind nachstehend mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, welche in der Zeichnung dargestellt sind.Several exemplary embodiments are given below to explain the invention described, which are shown in the drawing.

Es zeigen: Figur 1 den Eisenkern eines ersten Ausführungsbeispieles in der Ansicht von der Seite und Figur 2 dessen Rotor in axialer, stirnseitiger Draufsicht, Figur 3 zeigt eine erste Stellung des Eisenkreises gegenüber dem Rotor, in welchem der über den Hall-Generator gehende Magnetkreis geöffnet und Figur 4, in welcher dieser Magnetkreis geschlossen ist, Figur 5 ein Schaubild zur Darstellung des über den Hall-Generator geführten Magnetflusses in Abhängigkeit vom Drehwinkel oC des Rotors; Figur 6 einen zweischenkligen Eisenkreis eines zweiten Ausführungsbeispieles, in einer Stellung, in welcher der über den Hall-Generator geführte Magnetkreis geschlossen und Figur 7 in einer Stellung, in welcher dieser Magnetkreis geöffnet ist, Figur 8 den zu einem dritten Ausführungsbeispiel gehörenden Magnetkreis, der wie in Figur 1 dreischenklig ausgebildet ist und in jedem seiner beiden Außenschenkel einen Dauermagnet enthält, wohingegen der Hall-Generator im Mittelschenkel angeordnet ist und Figur 9 ein Schaubild für den magnetischen Fluß in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel < Der in Figur 1 in der Ansicht von der Seite dargestellte, als Abnehmer dienende Eisenkern -1 ist dreischenklig ausgebildet und besteht aus einem aus Weicheisenblech geschichteten Träger 2 mit zwei angeschnittenen Außenschenkeln 3 und 4 sowie einem Mittelschenkel, der von einem Dauermagneten 5 gebildet wird. Auf den rechten, etwas verkürzten Außenschenkel 4 ist ein Hall-Generator 6 aufgesetzt, dessen freie Stirnseite eine der drei Polflächen des Eisenkerns 1 bildet und mit 7 bezeichnet ist.They show: FIG. 1 the iron core of a first exemplary embodiment in the view from the side and Figure 2, the rotor in an axial, frontal view Top view, Figure 3 shows a first position of the iron circle in relation to the rotor, in which the magnetic circuit going through the Hall generator is opened and Figure 4, in which this magnetic circuit is closed, Figure 5 is a diagram for illustration of the magnetic flux routed via the Hall generator as a function of the angle of rotation oC of the rotor; Figure 6 shows a two-legged iron circle of a second embodiment, in a position in which the magnetic circuit guided by the Hall generator is closed and FIG. 7 in a position in which this magnetic circuit is open, FIG 8 the magnetic circuit belonging to a third exemplary embodiment which, as shown in FIG 1 is three-legged and has a permanent magnet in each of its two outer legs contains, whereas the Hall generator is arranged in the middle leg and figure 9 shows a diagram for the magnetic flux as a function of the respective angle of rotation <The one shown in Figure 1 in the view from the side, serving as a consumer Iron core -1 is three-legged and consists of a sheet of soft iron layered carrier 2 with two trimmed outer legs 3 and 4 and one Middle leg, which is formed by a permanent magnet 5. On the right some shortened outer leg 4, a Hall generator 6 is attached, the free end face forms one of the three pole faces of the iron core 1 and is denoted by 7.

Diese liegt in einer gemeinsamen, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ebene mit der freien, als Polfläche dienenden Stirnseite 8 des Dauermagneten und der Stirnfläche 9 des Außenschenkels 3, welche die dritte Polfläche bildet. Mit den obengenannten Stirnflächen steht der Eisenkern 2 einer in Figur 2 wiedergegebenen Stirnfläche einer mit einer nicht dargestellten Welle verbundenen, als Rotor dienenden Geberscheibe 10 gegenüber.This is in a common, not shown in the drawing Plane with the free, serving as a pole face end face 8 of the permanent magnet and the end face 9 of the outer leg 3, which forms the third pole face. With The iron core 2 is one shown in FIG. 2 in relation to the abovementioned end faces End face of a shaft connected to a shaft, not shown, serving as a rotor Encoder disk 10 opposite.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Eisenkern 1 mit seiner Längsmittelebene 11 auf die bei 12 angedeutete Drehachse der Geberscheibe 10 zeigt.The arrangement is made so that the iron core 1 with his The longitudinal center plane 11 points to the axis of rotation of the encoder disk 10 indicated at 12.

Die Geberscheibe 10 ist aus magnetisch leitendem Material hergestellt und enthält drei Ringnuten 13, 14 und 15, welche sich jeweils über einen Drehwinkel von 600 erstrecken und untereinander gleichen radialen Abstand von der Drehachse 12 haben. Zu diesen jeweils um 600 versetzt sind drei weitere Ringnuten 16, 17 und 18 angeordnet, deren radialer Abstand von der Drehachse 12 jedoch so gering gewählt ist, daß zwischen der inneren und der äußeren Ring zone der Dauermagnet in der aus den Figuren 3 und 4 erkennbaren Weise.der Scheibe 10 bei deren Umlauf stets mit einem gleichbleibenden kleinen axialen Luftspalt gegenübersteht.The encoder disk 10 is made of magnetically conductive material and contains three annular grooves 13, 14 and 15, which each extend over an angle of rotation extend from 600 and each other equal radial distance from the axis of rotation Have 12. There are three further annular grooves 16, 17 and, each offset by 600 18 arranged, the radial distance from the axis of rotation 12, however, chosen to be so small is that between the inner and outer ring zone of the permanent magnet in the out Figures 3 and 4 recognizable way.der disk 10 always with its rotation faces a constant small axial air gap.

Figur 3 gibt die magnetischen Verhältnisse wieder für den Fall, daß die Längsmittelebene des Eisenkerns 1 sich mit der nach der Linie III-III geführten, radialen Schnittebene deckt. Dann steht der Hall-Generator 6 mit einem großen axialen Luftspalt über dem nicht näher bezeichneten Nutgrund der Ringnut 16. Der vom Dauermagneten 5 ausgehende1 über den Schenkel 4 und den Hall-Generator führende Magnetkreis ist wegen dieses sehr großen Luftspaltes praktisch geöffnet, während der zweite über den Außenschenkel 3 gehende Magnetkreis infolge des nur sehr geringen Luftspaltes, den der Außenschenkel gegenüber der Scheibe 10 hat einen so geringen magnetischen Widerstand enthält, daß er praktisch einen magnetischen Kurzschluß für den erstgenannten, offenen Magnetkreis darstellt.Figure 3 shows the magnetic conditions again for the case that the longitudinal center plane of the iron core 1 coincides with that along the line III-III, radial section plane covers. Then the Hall generator 6 is available with a huge axial air gap over the unspecified groove base of the annular groove 16. The 1 leading from the permanent magnet 5 via the leg 4 and the Hall generator Magnetic circuit is practically open because of this huge air gap while the second over the outer leg 3 going magnetic circuit due to the very small The air gap between the outer leg and the disk 10 is so small Magnetic resistance contains that it is practically a magnetic short circuit represents for the first mentioned, open magnetic circuit.

Die Folge davon ist, daß über den Hall-Generator praktisch keine Kraftlinien gehen und die vom Hall-Generator 6 gelieferte Ausgangsspannung praktisch Null ist.The consequence of this is that there are practically no lines of force across the Hall generator go and the output voltage supplied by the Hall generator 6 is practically zero.

Figur 4 zeigt die magnetischen Verhältnisse, wenn sich die Geberscheibe 10 gegenüber Figur 3 um 300 soweit dreht, daß der Hall-Generator 6 auf den innenliegenden planen Teil 20 der Stirnseite auf läuft und diesem dann mit sehr geringem Luftspalt 21 gegenübersteht. Der den Dauermagneten 5 und den Hall-Generator 6 enthaltende rechte Magnetkreis ist deshalb praktisch geschlossen und erzeugt einen starken Fluß durch den Hall-Generator 6, der seinerseits eine hohe Ausgangsspannung liefern kann, während gleichzeitig der linke Magnetkreis, welcher den Dauermagneten 5 und den Außenschenkel 3 enthält, infolge der unter diesem Außenschenkel liegenden Ringnut 14 geöffnet ist.Figure 4 shows the magnetic conditions when the encoder disc 10 compared to Figure 3 by 300 so far that the Hall generator 6 on the inner plan part 20 of the end face runs on and this then with a very small air gap 21 faces. The one containing the permanent magnet 5 and the Hall generator 6 The right magnetic circuit is therefore practically closed and generates a strong flux by the Hall generator 6, which in turn can deliver a high output voltage, while at the same time the left magnetic circuit, which the permanent magnet 5 and the Outer leg 3 contains, as a result of the annular groove located under this outer leg 14 is open.

Figur 5 zeigt den beim Umlauf der Geberscheibe 10 entstehenden Verlauf der gleichsinnigen Flußdichteänderungen B/mT in Abhängigkeit vom Drehwinkel oÇ der Geberscheibe 10.FIG. 5 shows the course that occurs when the encoder disk 10 rotates the flux density changes B / mT in the same direction as a function of the angle of rotation or the Encoder disc 10.

Mit o( ist der Zentriwinkel angedeutet, über welchen sich die einzelnen, von den Ringnuten 13 bis 18 gebildeten Winkelsegmente erstrecken.The central angle over which the individual, from the annular grooves 13 to 18 formed angular segments extend.

Im Gegensatz zu dem als feststehender Abnehmer dienenden Eisenkern 1 ist der Eisenkern nach den Figuren 6 und 7 nur zweischenklig ausgebildet und enthält einen in der Gebrauchsstellung radial zur Drehachse gerichteten Träger 24 aus L-förmigen, gestanzten Blechlamellen, auf dessen zur Drehachse 12 der Geberscheibe 25 parallel gerichteten, kürzeren Schenkel der Hall-Generator 6 aufgesetzt ist.In contrast to the iron core, which serves as a fixed consumer 1, the iron core according to FIGS. 6 and 7 is only two-legged and contains one in the position of use directed radially to the axis of rotation carrier 24 made of L-shaped, stamped sheet metal lamellae, on which the axis of rotation 12 of the encoder disk 25 parallel directed, shorter leg of the Hall generator 6 is attached.

Die Geberscheibe 25 enthält mindestens eine Ringnut 27, deren radiale Breite so groß gewählt ist, daß sich der Hall-Generator 6 ebenso wie der Dauermagnet 5 im ??Offen zustand befindet, wenn er dieser Ringnut gegeübersteht, jedoch der aus dem Dauermagneten 5, dem Träger 24, dem Hall-Generator 6 und der als Rückschluß dienenden Geberscheibe 25 bestehende Magnetkreis geschlossen ist und einen starken Magnetfluß durch den Hall-Generator 6 liefert, wenn der Eisenkern 23 sowohl mit dem Hall-Generator 6 als auch mit dem Dauermagneten 5 mit sehr kleinem, den magnetischen Fluß bestimmenden Luftspalt 28 bzw. 29 der Geberscheibe 25 gegenübersteht. Ebenso wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt die gleichsinnige Flußmodulation am Hall-Generator 6 bei jedem Umlauf impulsförige Ausgangsspannungen, wobei die Zahl der Impulse der Anzahl der über den Umfang der Scheibe verteilt angeordneten Ringnuten 27 entspricht.The encoder disk 25 contains at least one annular groove 27, the radial Width is chosen so large that the Hall generator 6 as well as the permanent magnet 5 is in the open state when it faces this annular groove, but the from the permanent magnet 5, the carrier 24, the Hall generator 6 and the inference serving encoder disk 25 existing magnetic circuit is closed and a strong Magnetic flux through the Hall generator 6 supplies when the iron core 23 with both the Hall generator 6 as well as with the permanent magnet 5 with very small, the magnetic Flow-determining air gap 28 or 29 of the encoder disk 25 is opposite. as well as in the previously described embodiment, the flow modulation results in the same direction at the Hall generator 6 with each cycle impulsive output voltages, the Number of pulses the number of those arranged distributed over the circumference of the disc Ring grooves 27 corresponds.

Wenn der Winkelsegmentgeber zur Steuerung der Zündung einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine vorgesehen ist, werden zweckmäßig drei der bei 27 angedeuteten Ringnuten mit gleichem radialem Abstand in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet, wobei die Länge der zu jeder der als Winkelsegmente dienenden Ringnuten 27 auch von der bei symmetrischer Verteilung geltenden 600-Erstreckung positiv oder negativ abweichen kann. Auch in diesem Falle können die Ausgangssignaländerungen am Hall-Generator 6 mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Schwellwertschaltern zur digitalen Darstellung der Winkelsegmente verwendet werden.When the angle segment encoder is used to control the ignition of a six-cylinder internal combustion engine is provided, three of the ring grooves indicated at 27 are expediently the same radial distance in the circumferential direction one behind the other, the length of the to each of the as Angular segments serving annular grooves 27 also from the 600 extension valid for symmetrical distribution, positive or negative may differ. In this case too, the output signal changes at the Hall generator 6 with the aid of threshold switches, not shown in the drawing, for digital Representation of the angle segments are used.

Während bei den vorherbeschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils eine gleichsinnige Flußmodulation am Hall-C-enerator 6 erzeugt werden kannn dient der dreischenklige Eisenkreis 31 nach Figur 8 dazu, mit zwei Dauermagneten 32 und 33 gegensinnige Flußänderungen zu erzielen, wenn der Eisenkern 31 einer- Geberschelbe der in Figur 2 dargestellten Art mit inneren und äußeren Ringnuten gegenübersteht. Beim Passieren eines Winkelsegmentes, beispielsweise der äußeren Ringnut 13.ist der linke Magnetkreis geöffnet und der am Mittelschenkel 34 des Eisenkerns 31 sItzende Hall-Generator 6 liegt dann in dem geschlossenen, uber den rechten Dauermagneten 33 führenden Magnetkreis, für den die innenliegende Planzone 20 der Geberscheibe 10 den magnetischen Rückfluß besorgt.While in the above-described embodiments, respectively a flux modulation in the same direction can be generated at the Hall-C enerator 6 the three-legged iron circle 31 according to Figure 8, with two permanent magnets 32 and 33 to achieve opposite flux changes when the iron core 31 is a transducer the type shown in Figure 2 is opposite with inner and outer annular grooves. When passing an angular segment, for example the outer annular groove 13.is the left magnetic circuit is open and the one on the middle leg 34 of the iron core 31 is open Hall generator 6 is then in the closed, over the right permanent magnet 33 leading magnetic circuit for which the inner plane zone 20 of the encoder disk 10 worried about magnetic reflux.

Nach Segmentwechsel ist (beispielsweise über der inneren Ringnut 16 stehend) der rechte Dauermagnet 33 praktisch unwirksam, während der linke Dauermagnet 32 eingeschaltet ist und mit geringem axialem Luftspalt der Planzone an der Stirnseite der Geberscheibe 10.After changing the segment (for example above the inner annular groove 16 standing) the right permanent magnet 33 is practically ineffective, while the left permanent magnet 32 is switched on and with a small axial air gap of the plan zone on the front side the encoder disc 10.

Aufgrund der durch die Ringnuten 13 bis 18 verursachten Änderungen der wirksamen Luftspalte entsteht am Hall-Generator 6 eine Polaritätsumkehr der Flußdichte B/irtT, wie sie in Figur 9 über dem Drehwinkel « der Geberscheibe 10 dargestellt ist. Mit einem nichtdargestellten Schwellwertschalter können die Winkelsegmente, von welchen eines in Figur 9 für den zugehörigen Drehwinkel bCO dargestellt ist, in digitale Form gebracht werden.Due to the changes caused by the annular grooves 13 to 18 the effective air gap occurs at the Hall generator 6, a polarity reversal Flux density B / irtT, as shown in FIG. 9 over the angle of rotation Encoder disk 10 is shown. With a threshold switch, not shown can be the angle segments, one of which is shown in FIG. 9 for the associated angle of rotation bCO is presented in digital form.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Winkelsegmenterkennung liegt darin, daß keine winkelmarkierenden Permanentmagnete auf der Geberscheibe erforderlich sind, welche bei hohen Fliehkräften aus der Geberscheibe herausgeschleudert werden können. Die zur Markierung der Winkelsegmente vorgesehenen Ringnuten können schon beim Guß der Geberscheibe angebracht werden, wodurch sich eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung erzielen läßt.The particular advantage of the device according to the invention for angle segment recognition is that there are no permanent magnets marking the angle on the encoder disc are required, which are thrown out of the encoder disc at high centrifugal forces can be. The ring grooves provided for marking the angle segments can can be attached during the casting of the encoder disc, which results in a considerable Can achieve simplification and cheaper.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (8)

Ansprüche 1. Winkelsegmentgeber zur Erfassung des Drehwinkels einer Welle mit einem magnetisch leitendem, mit der Welle verbundenen Rotor und mit einem feststehenden Hall-Generator, der mit einem vom Drehwinkel der Welle in seiner Stärke abhängigen, veränderbaren Magnetfeld eines feststehenden Dauermagneten durchsetzt wird, wobei der Dauermagnet und der Hall-Generator magnetisch leitend hintereinander in einem wenigstens annähernd U-förmigen Eisenkern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 23, 31) mit wenigstens einer seiner Polflächen (7, 8, 9) einer zur Drehachse konzentrischen Ringzone (13 bis 18 bzw. 20, 27) an einer der Stirnseiten des scheibenförmig ausgebildeten Rotors (10, 25) gegenübersteht und daß der in zur Drehachse (12) paralleler Richtung gemessene, den magnetischen Fluß zwischen dieser Polfläche und der Ringzone bestimmende Spalt (19, 21, 28, 29) über einen festgelegten, dem Winkelsegment entsprechenden Drehwinkel (oC) klein, an dem sich in Drehrichtung anschließenden Bereich wesentlich größer ist.Claims 1. Angle segment encoder for detecting the angle of rotation of a Shaft with a magnetically conductive rotor connected to the shaft and with a Fixed Hall generator, which varies in strength from the angle of rotation of the shaft dependent, changeable magnetic field of a fixed permanent magnet interspersed is, the permanent magnet and the Hall generator magnetically conductive one behind the other are arranged in an at least approximately U-shaped iron core, characterized in that that the iron core (1, 23, 31) with at least one of its pole faces (7, 8, 9) one Ring zone (13 to 18 or 20, 27) concentric to the axis of rotation on one of the end faces of the disc-shaped rotor (10, 25) faces and that the in for Axis of rotation (12) measured in the parallel direction, the magnetic flux between this The gap (19, 21, 28, 29) determining the pole face and the ring zone over a fixed, The angle of rotation (oC) corresponding to the angle segment is small at which in the direction of rotation subsequent area is much larger. 2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Rotor dienende Geberscheibe zwei zueinander konzentrische Ringzonen enthält, deren radiale Breite mindestens so groß ist wie die radial gemessene Breite der Polflächen.2. Encoder according to claim 1, characterized in that one is used as a rotor serving encoder disc contains two concentric annular zones, the radial Width is at least as large as the radially measured width of the pole faces. 3. Geber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der bzw.. den Ringzone wenigstens eine Ringnut (13 bis 18, 27) angeordnet ist.3. Encoder according to claim 1 or 2, characterized in that on the or .. the annular zone at least one annular groove (13 to 18, 27) is arranged. 4. Geber nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden, zueinander konzentrischen und mit jeweils wenigstens einer Ringnut versehenen Ringzonen eine Planzone (20) vorgesehen ist, die mindestens über den Winkelbereich zweier in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden, jeweils auf einer der beiden Ringzonen angeordneten Ringnuten einen konstantbleibenden Abstand zu einer der Polflächen (7 bis 9) ergibt.4. Encoder according to claim 2 and 3, characterized in that between the two, concentric to one another and each provided with at least one annular groove Ring zones a plan zone (20) is provided, which at least above the angular range of two successive ones in the circumferential direction, each on one of the two ring zones arranged annular grooves to a constant distance one of the pole faces (7 to 9) results. 5. Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 31) dreischenklig ausgebildet ist.5. Encoder according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the iron core (1, 31) is three-legged. 6. Geber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelschenkel durch den Dauermagneten (5) gebildet ist, während an oder in einem der Außenschenkel (3, 4) der Hall-Generator (6) angeordnet ist.6. Transmitter according to claim 5, characterized in that the central leg is formed by the permanent magnet (5) while on or in one of the outer legs (3, 4) the Hall generator (6) is arranged. 7. Geber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hall-Generator (6) im Mittelschenkel des dreischenkligen Eisenkerns -(31) angeordnet ist und wenigstens einer der Außenschenkel (3, 4) den Dauermagneten (6) enthält.7. Encoder according to claim 5, characterized in that the Hall generator (6) is arranged in the middle leg of the three-legged iron core - (31) and at least one of the outer legs (3, 4) contains the permanent magnet (6). 8. Geber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Außenschenkel (3, 4) je einen von zwei Dauermagneten (32 bzw. 33) enthalten.8. Transmitter according to claim 7, characterized in that both outer legs (3, 4) each contain one of two permanent magnets (32 or 33).
DE19782855635 1978-12-22 1978-12-22 Rotation angle sensor including Hall generator - has revolving disc with projecting ring zones which define segments Withdrawn DE2855635A1 (en)

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