ES2870923T3 - Tacómetro magnético y método para determinar el número de revoluciones detectables con este tacómetro - Google Patents

Abstract

Tacómetro magnético para la determinación de un número prefijable de revoluciones por determinar n de un campo magnético exterior, producido a través de un elemento giratorio (4), respecto a un número n de polos magnéticos que pasan de una rueda polar giratoria (5a), respecto a una escala (5b) magnética lineal móvil que pasa, que comprende un sensor de revoluciones (2), que comprende pistas de pared de dominio magnéticas, que consisten en espirales abiertas (20) o en se bucles (27) retorcidos varias veces cerrados en si mismos, que están formados por una pila de capas GMR o una capa magnética blanda con pilas de capas TMR disponibles localmente y se pueden introducir en las paredes de dominio magnéticas de 180° y se pueden localizar a través de la medición de la resistencia eléctrica de secciones de bucle o de espiral prefijables, donde - en las pistas de pared de dominio se ha introducido una única pared de dominio (111a) o al menos dos paredes de dominio magnéticas de tal manera que las al menos dos paredes de dominio (111, 112) son llevadas a un espaciado definido de más de 360° entre sí en referencia a su cambio de lugar desde la primera a la segunda posición, al girar el campo magnético exterior en el ángulo más de 360º a través de medios (25, 26) para la producción, fijación o cancelación definida de paredes de dominio en una distancia definida y permanecen con este espacio entre sí de forma continua, y - sobre las pistas de pared de dominio están previstos contactos eléctricos de tal manera que las pistas de pared de dominio, que están situadas diagonalmente opuestas, se cubren cada una por un contacto gnd (70, 71, 72) y un contacto Vcc (80, 81, 82) juntos, o en grupos de contacto de VCC y grupos de contacto gnd en caso de lectura multiplexada, y exclusivamente de forma unilateral y en esencia centralmente entre los contactos mencionados GND (70, 71, 72) y Vcc (80, 81, 82) están previstos contactos separados (91, 93, 95, 97, 99) sobre cada sección de pista conductora de pared de dominio individual, o en caso de lectura multiplexada en grupos de contactos, que contactan varias espiras como contacto medio de (semipuentes) de Wheatstone, y - dichos contactos junto con las secciones respectivas de pista de pared de dominio detectadas por estos, se conectan a medios puentes de Wheatstone separados pero que se pueden leer de forma conjunta, donde todas las condiciones de resistencia determinadas por los medios puentes de Wheatstone están guardadas como nivel de señal en una memoria (9) como tabla (9a), que para determinar el número actual de revoluciones se puede comparar de forma continua para cada revolución admisible (0 <= i <= n) con patrones de valor nominal (10a, 10b, 10c y 10d) depositados en tablas en una memoria (10) adicional, y - para el número de revoluciones i por determinar se puede sacar aquel, para el que coinciden las condiciones de resistencia medidas en la tabla (9a) con el patrón de valor nominal en la memoria (10), determinado a través de una unidad de procesamiento (11) correspondiente.

Description

DESCRIPCIÓN

Tacómetro magnético y método para determinar el número de revoluciones detectables con este tacómetro

[0001] La invención se refiere a un tacómetro magnético y a un método para la la determinación del número de revoluciones detectables con este tacómetro de un campo magnético exterior, que se puede usar ventajosamente en varios campos de la técnica, en particular, en la construcción de automóviles y transmisiones, ya que dicho contador de revoluciones se puede miniaturizar y operar sin corriente.

[0002] En principio, los tacómetros para el recuento de revoluciones sin contacto y sin energía, medinte el uso de paredes de dominio magnéticas (DW), son conocidos per se y, por ejemplo, se describen en detalle en los documentos DE 102008063226 A1, DE 102010022611 A1, DE 102011 075306 A1 y DE 102013018680 A1 DE 102010010893 A1 und DE 102011 075306 A1.

[0003] Los tacómetros mostrados en los documentos anteriores tienen en común:

Los sistemas de sensores utilizados comprenden al menos un elemento sensor y al menos un campo magnético externo, donde el elemento sensor se mueve o gira sin contacto en el campo magnético o el campo magnético se mueve o gira más allé del elemento sensor sin contacto.

El elemento sensor presenta al menos parcialmente una estructura de capas que consiste en al menos una capa magnética dura y al menos una capa magnética blanda, separada de una capa no magnética. Durante el funcionamiento del sistema de sensores, girar o mover el campo magnético por el elemento sensor (o viceversa) solo puede cambiar la magnetización de la capa magnética blanda y no puede cambiar la magnetización de la capa magnética dura. Como resultado, la magnetización de la capa magnética blanda en el elemento sensor se orientará en su totalidad o parcialmente, de manera bastante paralela o más bien antiparalela, hacia la magnetización de la capa magnética dura. Esta orientación diferente de las magnetizaciones conduce a una diferencia de la resistencia eléctrica en diferentes secciones de pista conductora, que puede leerse mediante el efecto GMR o TMR.

Dentro de la capa magnética blanda, dos zonas magnetizadas están separadas entre sí, de manera diferente, por una pared de dominio magnético (DW).

Durante el funcionamiento del sistema sensor, un cambio en la posición del campo magnético externo, por ejemplo, por rotación, en el elemento sensor, conduce al movimiento sin energía de las paredes del dominio magnéticas existentes en el elemento sensor.

Las posiciones de lectura de la DW se asignan inequívocamente a revoluciones específicas (números de revoluciones), que pueden determinarse con el tacómetro concreto y se determinan en un componente electrónico de evaluación. En formas de realización preferidas, una pluralidad de elementos sensores o una pluralidad de partes de un elemento sensor en puentes de Wheatstone o semipuentes de Wheatstone están interconectados eléctricamente, por lo que se suprime la influencia de la temperatura en la señal magnetorresistiva.

[0004] Los tacómetro según la DE 102008063226 A1 están formados geométricamente por una espiral en forma de rombo, que termina en un extremo en una superficie grande. Esta superficie grande, preferiblemente circular, actúa como un generador de pared de dominio (DWG) y está hecho de la misma combinación de capa de material que la espiral. Después de cada rotación del campo magnético de 180° o cada rotación del elemento sensor de 180°, se genera una denominada pared de dominio de 180 ° en la transición de superficie-espiral en este generador de pared de dominio. Esta DW de 180° se mueve hacia la espiral. Las paredes de dominio generadas de 180° se transportan en la dirección de rotación del campo magnético hacia el extremo de la espiral en el sentido de rotación del extremo de la espiral, o bien, las DW se transportan en la dirección de rotación opuesta al sentido de rotación hacia el DWG. En este caso, la DW de 180° que llega desde la espiral se aniquila primero con el DWG de 180° generado al mismo tiempo en el DWG. La espiral puede ser eliminada progresivamente por las paredes del dominio, mediante la rotación sucesiva del campo magnético. El movimiento del elemento sensor hacia el sistema magnético montado de manera fija es equivalente a la rotación del campo magnético en el elemento sensor fijo.

[0005] El tacómetro rotativo según la DE 102011 075 306 A1 consta de dos espirales en forma de rombo, cada una con un DWG en un extremo con sentido de rotación opuesto, o de una combinación de estas dos espirales con solo un DWG en un extremo o en el medio.

[0006] Según las DE 102008 063226 A1 y DE 102011 075306 A1, es común a estos dos tacómetros el hecho de que el número de paredes del dominio de 180° en cada espiral cambia por 1 para cada media revolución detectada. Esto ocurre de manera diferente con los tacómetro que presentan al menos un bucle cerrado con al menos una intersección (DE 102013 018680 A1) o al menos un bucle cerrado con al menos un puente (DE 10 2010022611 A1). En estos tacómetro, los dos extremos de una espiral estaban conectados entre sí con un bucle cerrado. Para n espiras, la conexión directa cruza (n-1) espiras. Una espiral de dos espiras se convierte, de esta manera, en un bucle con una intersección y una espiral de tres espiras se convierte en un bucle con dos intersecciones. Cada espira puede acomodar un máximo de dos paredes de dominio, de modo que puede existir un máximo de 2n paredes de dominio en un bucle con n espiras.

[0007] En un bucle cerrado no se genera ni destruye ninguna DW en la operación de recuento regular. Una destrucción o creación de paredes de dominio provocaría un error de recuento y debe excluirse. Los tacómetros rotativos con al menos un bucle cerrado requieren que, en un proceso de inicialización, se escriba un número preciso de paredes de dominio en el elemento sensor. Algunas formas realización de tacómetros de espirales abiertas con GDW pueden inicializarse mecánicamente. Esto sucede, por ejemplo, en una espiral con n espiras al mover el elemento sensor o el imán exterior del sistema sensor al menos n revoluciones para llenar completamente la espiral con las paredes de dominio. Una rotación sucesiva en la dirección opuesta por n revoluciones vacía la espiral de las paredes de dominio. Para las aplicaciones que cuentan las revoluciones a la derecha y a la izquierda, la espiral se llena de paredes de dominio como máximo con n revoluciones para la inicialización en la posición central y luego se vacía hasta n/2 paredes de dominio con n/2 revoluciones en la dirección opuesta de rotación. En el caso de los tacómetros de bucle cerrado, la inicialización se realiza, por ejemplo, llenando completamente el bucle cerrado con paredes de dominio con ayuda de un pulso de campo magnético cuya intensidad es mayor que la intensidad de campo de nucleación HNuk del bucle, y eliminando a continuación las paredes de dominio. La eliminación de las paredes de dominio se realiza mediante la aniquilación de dos paredes de dominio a la vez. Para ello, durante la rotación del campo magnético, se inmoviliza (retiene) una DW bajo una pista conductora por un campo inducido por la corriente, el llamado campo de Oerstedt HOerstedt, y otra DW se transporta a la DW retenida debido a la rotación del campo, de modo que las dos paredes de dominio se aniquilan.

Por ejemplo, si la DW se transporta a la pista conductora por un campo magnético que apunta a la izquierda, el campo magnético inducido por la corriente debe apuntar a la derecha para estar en dirección contrario al movimiento de la DW. Si el campo opuesto es lo suficientemente grande, el movimiento de la DW se detiene en la pista conductora y la DW queda retenida. Si el campo de Oerstedt se mantiene durante los siguientes al menos 180° de rotación del campo magnético, de esta forma se transportará una segunda DW a la pista conductora. Esta segunda DW se aniquila junto con la primera DW retenida. Mediante la rotación sucesiva del campo magnético que actúa y la retención de la DW inducida por la corriente, se pueden eliminar de forma sucesiva siempre dos DW de un bucle cerrado hasta alcanzar el número deseado predeterminado de paredes de dominio para el funcionamiento del sistema de sensores.

[0008] Todos los tacómetros descritos anteriormente tienen en común que el recuento de revoluciones se realiza sin potencia mediante el transporte de paredes de dominio en bucles cerrados, o mediante el transporte con la creación o destrucción de paredes de dominio en espirales abiertas. El almacenamiento de las revoluciones contadas a través de posiciones de DW únívocas y/o números de DW en el elemento sensor también se realiza sin rendimiento. En cambio, se requiere energía para leer el elemento sensor. Para ello, en formas de realización preferidas, se usa el efecto de magnetorrresistencia gigante (en inglés, Giant Magnetoresistance Effect o GMR) o el efecto de magnetorresistencia túnel (en inglés, Tunnel Magnetoresistance Effect o TMR), donde una pluralidad de elementos sensores o partes de un elemento sensor según el estado de la técnica conocido están conectados en semipuentes de Wheatstone o puentes de Wheatstone. Según la magnetización, un elemento sensor presenta resistencias eléctricas diferentes en diferentes segmentos, o potenciales diferentes, que son legibles cuando el elemento sensor o una parte de un elemento sensor está conectado en semipuentes de Wheatstone o puentes de Wheatstone. Para leer el estado de magnetización, se conduce una corriente de medición a través del elemento sensor (o del (semi) puente de Wheatstone) y el resultado de medición se compara con los umbrales definidos. Dependiendo de si un valor umbral es inferior o superior, se puede decidir si el resultado de medición corresponde o no, por ejemplo, al estado "una DW está presente en este semipuente".

[0009] En los tacómetros según la DE 102008 063226 A1 se introdujo por primera vez una forma de rombo con contacto individual de medias espiras en semipuentes de Wheatstone. Esta configuración particularmente ventajosa con forma de cuadrado usa cuatro redes por espira entre sí en el ángulo de 90°. Respectivamente, dos redes están conectadas entre sí con cuartos de círculo o poligonales de cuarto de círculo. Los cuartos de círculo están cubiertos con contactos eléctricos, que cubren las partes adicionales de las redes adyacentes, de manera que las partes no conectadas de todas las redes entre los contactos eléctricos son preferiblemente de la misma longitud. Las cuatro redes de cada espiral están conectadas en dos semipuentes de Wheatstone. La dirección de referencia se encuentra en las diagonales del rombo o del cuadrado y perpendicular a la línea entre el contacto de VCC y el contacto de GND. Como resultado, siempre es posible una asignación biunívoca con el número de revoluciones contadas con solo una espiral cuadrada (con forma de rombo) para cada ángulo de campo. Esto permite, como se muestra en la publicación "IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 45, N°. 10, pp 3792 -3795,2009", una asignación biunívoca de la magnetización con la revolución contada para todas las revoluciones que se pueden contar con el sensor.

Esta geometría permite tacómetros con un número de revoluciones detectables de n >10. Técnicamente, en el sistema de sensores "RSM 2800" la empresa Novotechnik, se realiza una espiral cuadrada para recuentos de hasta 16 revoluciones.

[0010] Todos estos tacómetros tienen en común que el campo H de los imanes del elemento sensor deben estar, durante la operación, dentro de una "ventana magnética" entre Hmm y Hmax, donde Hmin debe ser mayor que el campo de depinning máximo Hdepinn y Hmax, menor que el campo de nucleación HNuk del elemento sensor: Hdepinn < H m¡n < H < H max < H nuc

El campo máximo Hmax y el campo mínimo Hmin se determina por la aplicación. También es común a todos estos tacómetros el hecho de que los elementos sensores se prueben adecuadamente en el campo máximo Hmax y en el campo mínimo Hmin de la aplicación, con respecto a una cierta probabilidad de errores de, por ejemplo, menos de 10-7. Dentro de esta ventana magnética las paredes de dominio ser transportan de forma segura.

Para garantizar una asignación biunívoca de las señales al número de revoluciones contadas en todos los ángulos de campo, no se leen todos los semipuentes de Wheatstone en el caso de la espiral en forma de diamante con un DWG. Aquí es suficiente leer todos los semipuentes de Wheatstone uno tras otro desde la punta de la espiral hasta llegar a la vuelta en la que se encuentra la primera DW transportada a la espiral. Esto se detecta con un salto de nivel. Sin embargo, es absolutamente necesario que el medio devanado que sigue a los medios puentes de Wheatstone leídos se lea en cada caso, es decir, según el estado de la técnica siempre se lee con una resolución de 180°. Es ventajoso que este elemento sensor pueda emitir medias vueltas. Sin embargo, es una desventaja que esto requiere el contacto de todos los semipuentes y, por lo tanto, se requiere una gran área de chip, cuyo tamaño se determina esencialmente por el espacio que necesiten los contactos de unión, de los que cada uno tiene individualmente una necesidad de espacio de aproximadamente la magnitud del elemento sensor mismo.

[0011] Las zonas geométricas, en las cuales se localizan las paredes de dominio dentro de la espiral o el bucle la mayoría del tiempo, se denominan a continuación capas de pared de dominio (capas de DW). En el caso de las espirales con forma de cuadrado o rombo, estos son los cuartos de círculo o poligonales en forma de cuarto de círculo, que conectan entre sí respectivamente dos redes rectas. Para que una DW pase a través de un cuarto de círculo, el campo magnético exterior debe rotarse 90° más un ángulo de histéresis de típicamente 5° a 20°. Tan pronto como la DW se transporte a la red de cuarto de círculo de transición y el campo contiguo salga de la DW, la DW pasa a través de la red con una velocidad de varios 100 m/seg en pocos 100 ns. Dentro de este tiempo muy corto, la rotación del campo magnético exterior es insignificantemente pequeña.

Por cada espira, hay cuatro cuartos de círculo en una espiral cuadrada (o un bucle cuadrado) y, por lo tanto, cuatro capas de DW, que están cubiertas con los contactos eléctricos de dos semipuentes de Wheatstone. Sobre una capa de DW se encuentra el contacto de VCC, sobre las capas de DW opuestas, el contacto de GND y las dos capas de DW intermedias están cubiertas respectivamente con un contacto central.

En todos los tacómetros descritos anteriormente según el estado de la técnica conocido, las capas de DW en contacto con un contacto central de semipuentes de Wheatstone tienen una distancia angular de 180°.

A través de la elección de la dirección de la magnetización de referencia en la pila de capas de GMR, el semipuente de Wheatstone está en el potencial medio, cuando una DW se coloca en las capas de DW debajo del contacto central y está en el potencial alto o en el potencial bajo, cuando la DW se encuentra en las capas de DW, debajo del contacto de VCC o de GND. Para la pila de capas de TMR, esto se puede elegir de manera más variable. Para cada rotación del campo magnético de 180°, las paredes de dominio almacenadas en el elemento sensor se transportan en una operación sin errores en el semipuente de Wheatstone adyacente. En el caso de los tacómetros con número de DW constante, las capas de DW cambian, en este caso, por la distancia angular de 180° en el elemento sensor y, en el caso de la espiral con un GPW, se modifica también el número de las paredes de dominio en la espiral por una DW. La detección de este movimiento se logra mediante la lectura eléctrica de los puentes o semipuentes de Wheatstone. Dado que las posiciones de las DW de dos medios puentes de Wheatstone adyacentes bajo el respectivo contacto central tienen una separación angular de 180°, la electrónica de lectura utiliza, por tanto, un "algoritmo de lectura de 180°" que analiza las revoluciones con una resolución de 180°, independientemente de que la electrónica de lectura emita sólo números de revolución enteros o también números de revolución semienteros. La lectura de todos los semipuentes de Wheatstone requiere que todos los contactos centrales estén ligados a los contactos de unión. Este esquema de unión se denomina en lo sucesivo "unión a 180°".

Un contacto de 180° también se utiliza por los elementos sensores no relacionados con el divisor según el documento DE 102010022611 A1 y DE 102013018680 A1.

La desventaja decisiva de este contacto de 180° es la gran superficie de chip que se requiere por elemento sensor para poder alojar los contactos de unión necesarios, por lo que, en particular en el caso de los tacómetros para números de revoluciones superiores a 10, el número de contactos de unión determina significativamente la superficie de chip y, por tanto, los costes por chip.

El número de contactos de unión puede reducirse mediante una fuente de alimentación multiplexada. Para una espiral con un generador de pared de dominio (DWG) y 16 vueltas, se requiere un total de 34 contactos cuando las 16 vueltas se alimentan juntas: Un contacto Vcc, un contacto gnd y 16 x 2 contactos centrales para 32 medios puentes Wheatstone. En cambio, con la multiplexación cuádruple, sólo se necesitan 16 contactos en total: Cuatro pares de contactos Vcc y gnd y 4 x 2 contactos centrales, con cada contacto que da cuatro vueltas. Conectando rápidamente los cuatro pares Vcc-gnd en serie, los potenciales de las cuatro vueltas contactadas pueden así leerse individualmente una tras otra en un contacto central. En las realizaciones con alimentación de tensión multiplexada, no todos los medios puentes de Wheatstone están al mismo potencial, por lo que al medir un medio puente de Wheatstone, los potenciales conectados en paralelo (en este caso de tres vueltas, o medios puentes de Wheatstone) pueden influir en el resultado de la medición. En el documento DE 102010010893 B4, los tacómetros se combinaron con circuitos eléctricos que utilizan puentes de referencia para compensar los efectos causados por los potenciales conectados en paralelo. El ventajoso circuito con puentes de referencia requiere un 17° contacto adicional para una espiral con un DWG y 16 vueltas.

[0012] El objeto de la presente invención es proporcionar un tacómetro magnético y un método para determinar los números de revoluciones que se pueden indicar con este tacómetro, que permiten reducir aún más el número de contactos de unión y el tacómetro se puede fabricar así en áreas de chip más pequeñas y, por tanto, de forma más económica.

[0013] La tarea se resuelve mediante los rasgos característicos de las reivindicaciones 1,2 y 8. Las realizaciones ventajosas de la invención son objeto de las respectivas reivindicaciones dependientes.

[0014] La esencia de la invención consiste en que, en primer lugar, se proporciona un tacómetro magnético para determinar revoluciones de un campo magnético exterior determinadas por un número predefinido, producido mediante un elemento rotatorio, respectivamente una rueda polar, respectivamente una escala magnética lineal,

• que contiene pistas conductoras magnéticas de pared de dominio, que constan de espirales abiertas o consisten en múltiples bucles retorcidos cerrados en sí, que están formadas por una pila de capas de TMR o una capa magnética suave con pilas de capas TMR presentes localmente y • pueden introducirse en las paredes del dominio magnético de 180° y puede localizarse midiendo la resistencia eléctrica de las secciones de espirales o bucles predeterminables según el estado de la técnica conocido;

• donde en este caso según la invención, sin embargo, una única o al menos dos paredes de dominio magnéticas, se han introducido en las pistas conductoras de paredes de dominio de tal manera, que mediante medios para la producción, retención o cancelación definida de paredes de dominio están separadas entre sí a una distancia definida de más de 360° en relación a su cambio de lugar desde la primera a la segunda posición, al girar el campo magnético giratorio en un ángulo de más de 360° y pasan a estar distanciados entre sí de esta manera de forma continua y

• se proporcionan contactos eléctricos por encima de las pistas conductoras de paredes de dominio, de tal manera que las pistas conductoras de paredes de dominio se detecten diagonalmente opuestas a cada contacto de CVV o de GND conjuntamente o en los grupos de varios contactos de VCC y GND para la lectura multiplexada y,

• se proporcionan contactos eléctricos exclusivamente de forma unilateral con respecto a la diagonal situada sobre los contactos de CVV y GND,

• que entran en contacto con una espira sustancialmente central entre el/los denominado(s) contacto(s) de CVV y GND respectivamente o, en el caso de una lectura multiplexada, con una pluralidad de espiras en cada sección de pista conductora de paredes de dominio que se encuentra entre ellas y

• dichos contactos están conectados a medios puentes de Wheatstone separados, que son preferiblemente legibles en paralelo o, en el caso de una lectura multiplexada, se conectan de forma muy rápida, uno detrás del otro, en medios puentes de Wheatstone legibles casi simultáneamente, • donde las relaciones de resistencia determinadas por los semipuentes de Wheatstone están almacenadas, en forma de tabla, como nivel de señal en una memoria, que, a fin de determinar el número actual de revoluciones, se compara continuamente con los patrones de valor nominal, con forma de tabla, almacenados en una memoria adicional, y correspondientes con el número de revoluciones concreto

[0015] Como alternativa a la lectura del elemento sensor con mediciones de potencial mediante una interconexión en semipuentes de Wheatstone, la invención también permite leer el elemento sensor mediante la medición de las resistencias (de TMR) de todas las espiras. Para este propósito, cada espira individual se pone en contacto con un contacto de GND y un contacto de VCC en cada caso, o en formas de realización preferidas con lectura multiplexada, con un contacto de GND común y un contacto de VCC, cada uno en una espira, o con un contacto de VCC común y un contacto de GND, cada uno en una espira. Los contactos de VCC y de GND están dispuestos preferiblemente de manera diagonal opuestos entre sí. La figura 14 muestra una forma de realización para esta interconexión. Las resistencias determinadas aquí están almacenadas de manera conjunta como nivel de señal, en forma de tabla, en una memoria, como en el caso de la interconexión con semipuentes de Wheatstone, que, a fin de determinar el número actual de revoluciones, se compara continuamente con los patrones de valor nominal, con forma de tabla, almacenados en una memoria adicional, y correspondientes con el número de revoluciones concreto.

[0016] Según el estado de la técnica, las formas de realización preferidas comprenden un sensor de ángulo de rotación (respectivamente, un sensor cuadrante) para comparar los valores medidos solo con los patrones de valor nominal, mediante la preselección de un cuadrante de ángulo de campo, que están vinculados al cuadrante de ángulo de campo medido. Esto reduce el número de las comparaciones máximas requeridas a un cuarto y, de este modo, acelera la determinación del número de revoluciones.

El número comparaciones máximas requeridas para la determinación del número de revoluciones se mantiene aún más bajo, de manera que el número de DW permanece constante en la operación de recuento regular, por lo que debe existir solo exactamente un patrón de señal posible por revolución y cuadrantes angulares de campo y, por lo tanto, también solo se debe almacenar cada vez un patrón de valor nominal para la comparación.

Según la invención actual, las espirales abiertas que forman las pistas conductoras de paredes de dominio o los múltiples bucles retorcidos cerrados en sí tienen sustancialmente forma de rombo, donde dichos contactos detectan las zonas de las esquinas de los rombos. Además, la separación definida cuando se utilizan dos paredes de dominio adyacentes está fijada preferentemente en 540°.

En vez del uso de pilas de capas de GMR, también es posible según la invención, producir las pistas conductoras de paredes de dominio de un material magnético blando, por ejemplo, Permalloy, y colocar los contactos de GND y de VCC por encima de la pila de capas de TMR, que se proporciona por encima de las pistas conductoras de paredes de dominio, por ejemplo, en el centro. Por el contrario, los contactos de los medios eléctricos ponen en contacto la pista conductora de paredes de dominio magnética suave aquí directamente en las zonas de las esquinas de los rombos mencionados. La esencia del método que resulta en la aplicación para determinar los números de revoluciones es que la determinación de la revolución contada se lleva a cabo por medio de un componente electrónico de evaluación, que realiza una comparación de las señales de todos los semipuentes de Wheatstone leidos (o de las resistencias de todas las espiras durante la medición de resistencia) con la tabla almacenada, que ha registrado para cada revolución que se puede contar las señales respectivas de los semipuentes de Wheatstone (o las resistencias de todas las espiras). Es decir, el componente electrónico de evaluación emite como revolución contada aquella, en la que, el patrón de los voltajes de señal medidos desde la espira 1 hasta la espira n de las espirales abiertas o en bucles dobles retorcidos cerrados en sí coincide con un patrón de señal almacenado para la espira 1 hasta la espira n. A causa del ángulo de 90°, en las formas de realización preferidas con una espiral cuadrada o bucle cuadrado cerrado en sí se modifica el potencial después de una rotación de campo respectiva de 90°, de modo que está guardado al menos, para cada zona angular de campo de 90° (cuadrante de ángulo de campo), un patrón de valor nominal correspondiente, que se selecciona con el valor medido del sensor de ángulo (sensor cuadrante respectivo) para la comparación con las señales del tacómetro. Los patrones de magnetización grabados en los bucles o las espirales permiten, por consiguiente, una determinación biunívoca de las revoluciones contadas por si mismas, mediante una histéresis admisible de ±45°. Por razones de seguridad operativas, se escogen siempre las intensidades de campo (por ejemplo, 120 % de Hmin), en las que la histéresis real siempre es significativamente menor que ± 30 °.

La disposición de los contactos eléctricos centrales en un lado de los elementos sensores con forma de rombo según la invención, o en un lado con respecto a la diagonal que conecta el contacto Vcc y el contacto gnd, se denomina en lo sucesivo contacto de 360°, ya que el número de revoluciones contadas con el elemento sensor y almacenadas en el mismo se lee con una resolución de 360°. Según la invención, los mismos patrones de magnetización (MM) pueden ser inicializados en los elementos sensores en forma de espiral o de bucle. A este respecto, el MM preferido para el contacto de 360° tiene dos paredes de dominio con una separación angular entre sí de 540°, lo que permite una determinación unívoca del número de revoluciones contadas y que puede ser fácilmente inicializado, como se describirá con más detalle en la siguiente descripción específica. Otro MM según la invención comprende sólo una único DW, que se inscribe en espirales también según la invención con dos extremos abiertos afilados, estando esta espiral también provista del mencionado contacto de 360°, como se describirá con más detalle en la siguiente descripción especial para esta realización.

[0017] Para aclarar más en detalle lo anterior y la invención, sirven los siguientes ejemplos de realización ventajosos, pero no limitantes, de la invención y las figuras. Se muestran:

figura 1 los componentes esenciales de un tacómetro según la presente invención;

figura 2 un primer jemplo principal para la configuración del elemento sensor necesariocon el dispositivo de contacto según la invención;

figuras 3a con ayuda de la fig. 2, la inscripción de un patrón de magnetización, preferentemente proporcionado según la invención;

figura 3b con ayuda de la fig. 2, la inscripción de un patrón de magnetización posible también según la invención, que consiste solo en una pared de dominio;

figura 4 un segundo ejemplo principal para la configuración del elemento sensor requerido con el dispositivo de contacto según la invención;

figura 5 un ejemplo del ahorro de contacto de unión logrado con la Fig. 4 en una vista de chip más completa del sensor de rotación;

figura 6 la interconexión de los contactos previstos según la invención y dispuestos en el sensor de rotación para formar puentes de Wheatstone según el ejemplo de la Fig. 4;

figura 7 un tercer ejemplo principal de la realización del elemento sensor requerido con la disposición de los contactos según la invención y una posición de la pared del dominio de salida;

figura 8 la posición de la pared del dominio según la Fig. 7 después de tres rotaciones del campo magnético externo;

figura 9 secuencias de nivel de señal obtenidas a partir de los contactos de Wheatstone de 360° proporcionados para cuatro cuadrantes ejemplares según las Figs. 7 y 8;

figura 10 un diagrama de flujo del proceso de determinación de una rotación correlacionada con los conjuntos asociados;

figura 11 un tacómetro según la Fig. 1 combinado con una rueda polar;

figura 12 un tacómetro según la Fig. 1 combinado con una escala lineal; y

figuras 13a y 13b a título de ejemplo de una versión según la Fig. 4, aquí con contactos TMR y el contacto de 360° según la invención y

figura 14 el elemento sensor de la Fig 13a con una disposición de contactos según la invención para la medición de la resistencia.

[0018] A continuación, con referencia a las figuras adjuntas, se describen realizaciones de tacómetros según la invención con el contacto de 360° según la invención, que permiten una lectura biunívoca de números enteros de revoluciones en cualquier ángulo de campo.

[0019] En primer lugar, la figura 1 muestra los componentes esenciales de un sistema de tacómetro 1 de este tipo con un tacómetro 1a según la invención y un sistema magnético 4 con polo norte (N) y polo sur (S) montado en un eje giratorio 5. El tacómetro 1a consta de los componentes principales: sensor de revoluciones US 2, sensor de ángulo de 360° WS 3 (sensor cuadrante respectivo), y un componente electrónico 6. Los sensores 2 y 3 están montados de manera fija y detectan la posición angular y el número de las revoluciones del campo magnético giratorio. El componente electrónico 6 comprende fuentes de alimentación 7 para los sensores 2 y 3 y el procesamiento de los valores de medición, una memoria 8 para el valor medido del sensor de ángulo 3, y una memoria 9 para los valores de medición del sensor de revoluciones 2, una memoria 10 para valores nominales almacenados con forma de tabla del sensor de revoluciones 2 y una unidad de procesamiento 11. Esta unidad de procesamiento 11, que compara los valores de medición de las memorias 8 y 9 con los valores de tablas de la memoria 10 y genera el resultado de cada medición.

[0020] La primera particularidad de la presente invención consiste en el diseño del sensor de revoluciones 2 según la invención, que se explicará mediante una representación ejemplar y simplificada en la Fig. 2. En particular, la realización según la invención con respecto al nuevo tipo de conexión de contacto debe ser ilustrada aquí.

En este ejemplo, el elemento sensor 2 está formado por una espiral cuadrada de tres espiras 20, cuyos extremos son puntiagudos. Una punta 21 es el final de la vuelta exterior y la otra punta 22 es el final de la vuelta más interior. De acuerdo con el estado de la técnica conocido, la espiral del ejemplo comprende una pila de capas magnéticas que presentan el efecto GMR. La dirección de referencia 28 es diagonal a los giros cuadrados. La primera vuelta, la más exterior, comprende las barras 31, 32, 33 y 34, la segunda vuelta, la intermedia, comprende las barras 41, 42, 43 y 44 y la tercera vuelta, la más interior, comprende las barras 51, 52, 53 y 54. Cada una de dichas barras forma un ángulo de 90° con respecto a la respectiva barra adyacente, contigua. Para aclarar las relaciones reales, se muestra que la conexión entre las barras son cuartos de círculo o trazos poligonales similares a cuartos de círculo 302 (mostrados en el círculo ampliado 301) que están hechos de la misma pila de posiciones que las redes. Estos trazos poligonales son las "esquinas" de la espiral cuadrada y también forman las mencionadas capas de pared de dominio (posiciones DW). En las posiciones de la DW, las paredes de dominio persisten para grandes rangos de ángulos de campo del campo magnético rotatorio externo, generado según la Fig. 1 por el sistema de imanes 4. Para transportar una DW a través de un cuarto de círculo, el campo magnético externo debe girar 90° más un ángulo de histéresis de típicamente 5° a 20°. Durante el transporte a través de una barra, el campo magnético apenas gira, ya que la DW atraviesa las barras a varios 100 m/seg. En consecuencia, el DW pasa de un cuarto de círculo al siguiente cuarto de círculo en unos pocos 100 ns. En términos de tiempo, las paredes del dominio permanecen así en las posiciones de la DW durante prácticamente todo el tiempo. La primera vuelta más externa incluye las posiciones DW 35, 36, 37 y 38, la segunda vuelta incluye las posiciones DW 45, 46, 47 y 48, y la tercera vuelta incluye las posiciones DW 55, 56, 57 y 58.

La espiral a título de ejemplo está provista de contactos eléctricos, a saber, un contacto gnd común 70 en la parte superior izquierda, un contacto Vcc común 80 en la parte inferior derecha y, según la invención, exclusivamente tres contactos centrales 91, 93 y 95 en la Fig. 2 en la parte superior derecha. Así, según la reivindicación, en una espiral medio formada con una diagonal imaginaria que pasa por los contactos Vcc y gnd. Además, la Fig. 2 muestra una pista conductora 25 con una constricción 26 para inicializar el elemento sensor. El estado de magnetización del elemento sensor 2 se lee midiendo el potencial y conectándolo a tres medios puentes de Wheatstone:

El medio puente de Wheatstone W1 está formado por los puentes 33 y 34 con el contacto central 91, el contacto gnd 70 y el contacto Vcc 80;

El medio puente de Wheatstone W2 está formado por las barras 43 y 44 con el contacto central 93, el contacto gnd 70 y el contacto Vcc 80;

El medio puente de Wheatstone W3 forma las barras 53 y 54 con el contacto central 95, el contacto gnd 70 y el contacto Vcc 80.

Inicialmente, el elemento sensor 2 según la Fig. 2 debe estar completamente lleno de seis paredes de dominio (círculos negros) generadas, por ejemplo, tras un impulso de campo con una intensidad de campo superior a la intensidad de campo de nucleación del elemento sensor 2 en la dirección de la magnetización de la dirección de referencia 28:

En la primera vuelta, la más externa, la DW 111 está situado en la posición DW 36 y la DW 112 está situado en la posición DW 38,

En la segunda vuelta, la DW 113 está situado en la posición DW 46 y la DW 114 está situado en la capa DW 48, En la tercera vuelta, la más interna, la DW 115 está situado en la posición DW 56 y la DW 116 está situado en la posición DW 58.

Los tres semipuentes mencionados están situados en el potencial central por estas posiciones DW y la posición de la dirección de referencia 28. La dirección de magnetización en la dirección cw se muestra en gris oscuro, y la dirección de magnetización en la dirección ccw se muestra en gris claro. Además, la dirección de magnetización en cada barra se indica con una flecha. La dirección de referencia 28 de la pila de posiciones GMR es diagonal a la espiral cuadrada y, en el ejemplo, apunta desde la parte inferior izquierda a la superior derecha.

Para realizar el requisito de una separación definida de dos paredes de dominio adyacentes de >360°, que es la base de la presente invención, todavía deben suprimirse al menos dos DW. Esto se describe a continuación con referencia a la figura 3.

Por razones de claridad, la espiral mostrada en la figura 2 sólo tiene tres vueltas. Los elementos sensores reales suelen tener entre diez y treinta vueltas de este tipo cuando se elige este diseño en espiral.

[0021] Con referencia a la Fig. 2, la Fig. 3a muestra el elemento sensor 2 en el que se ha inicializado un patrón de magnetización con un espaciado angular de 540° entre dos paredes de dominio adyacentes, lo que permite un contacto de 360°, como se muestra en la Fig. 2, para el recuento unívoco de revoluciones. Mientras que la ocupación completa de la espiral con paredes de dominio no es adecuada para un recuento de revoluciones de forma biunívoca en el contacto previsto, una posibilidad para inicializar un patrón de magnetización requerido según la invención se describirá una vez con algo más de detalle con referencia a la Fig. 3a, que se lleva a cabo en seis pasos:

1. Antes de la instalación del sistema de sensores para el recuento de n revoluciones (en el ejemplo aquí de tres revoluciones), se desbloquea un tope mecánico que no se muestra aquí y el campo magnético exterior se hace girar n+1 revoluciones (aquí cuatro) en dirección ccw, como resultado de lo cual todas las paredes de dominio posiblemente presentes, respectivamente las seis paredes de dominio mostradas en la Fig. 2, salen de la espiral a través de la punta 21. A continuación, se gira el elemento sensor hasta la posición cero deseada (en este caso, la posición central para el recuento de n/2 revoluciones en sentido cw y n/2 revoluciones en sentido ccw) y se bloquea el tope final;

2. La nucleación de dos paredes de dominio se produce por el flujo de corriente a través de una pista conductora 25 en el giro por debajo de la constricción 26. El campo de Oerstedt inducido por la corriente está por encima de la intensidad del campo de nucleación del elemento sensor 2. Las dos paredes de dominio nucleadas son transportadas por el campo magnético del imán 4 (correspondiente a la Fig. 1) que apunta en la dirección de referencia 28 a la posición DW 46 y a la posición DW 48;

3. Cuando se desconecta el flujo de corriente a través de la pista conductora 25, el campo magnético externo gira 360° en sentido contrario, por lo que las dos DW nucleadas son transportadas de la posición DW 46 a la posición DW 36 y de la posición DW 48 a la posición DW 38;

4. Se produce de nuevo la nucleación de dos paredes de dominio por el flujo de corriente a través de la pista conductora 25 en el giro bajo la constricción 26. el campo de Oerstedt inducido por la corriente está por encima de la intensidad del campo de nucleación del elemento sensor 2. Una DW se transporta a la posición DW 46 y la otra DW se transporta a la posición DW 48 por el campo magnético del imán 4 que apunta en la dirección de referencia 28 (correspondiente a la Fig. 1);

5. El flujo de corriente a través de la pista conductora 25 se reduce hasta que, bajo la constricción 26, el campo magnético resultante del sistema de sensores y del campo de Oerstedt (aplicado paralelamente a la banda 42 y apuntando hacia la posición DW 46) está por debajo de la intensidad mínima del campo de movimiento del elemento sensor. Una rotación de 270° cw transporta la DW de la posición DW 46 y la DW de la posición DW 38 a la constricción 26, donde se aniquilan. Al mismo tiempo, el DW de la posición DW 36 se transporta a la posición DW 45 y la DW de la posición DW 48 se transporta a la posición DW 57;

6. Después de desconectar el campo de oerstedt, se produce una rotación de 90° cw, por lo que la DW de la posición DW 45 se transporta a la posición DW 38 y la DW de la posición DW 57 a la posición DW 56. Estas paredes de dominio se designan en la figura 3 como DW 111 (en la posición DW 38) y como DW 112 (en la posición DW 56). Los huecos DW resultantes, DWL 221 y DWL 222, están marcados con una cruz.

Tal y como es necesario dentro del alcance de la invención, las dos paredes de dominio 111 y 112 proporcionadas en este ejemplo están separadas 540° con respecto a una rotación cw del campo magnético externo.

[0022] En otra realización de la invención, la Fig. 3b muestra el elemento sensor mostrado en la Fig. 2 que tiene un patrón de magnetización con una sola pared de dominio. La pista de la pared de dominio de la espiral 20 mostrada en la Fig. 3b es idéntica a la pista de la pared de dominio mostrada en la Fig. 3a. El contacto de 360° mostrado en la Fig. 3b con el contacto gnd 70, el contacto Vcc 80 y los contactos centrales 91, 93 y 95 es idéntico al contacto de 360° mostrado en la Fig. 2. A diferencia de las realizaciones según las Figs. 2 y 3a, en el ejemplo según la Fig. 3b, la pista conductora 25 con la constricción 26 no es necesaria para inicializar el patrón de magnetización MM con una sola DW. En este ejemplo, la inicialización se realiza, por ejemplo, en cuatro pasos: 1. Antes de la instalación del sistema de sensores para el recuento de n revoluciones (en el ejemplo aquí de tres revoluciones), el elemento sensor se expone a un campo magnético que está por encima de la intensidad del campo de nucleación y apunta, por ejemplo, en la dirección de la magnetización de referencia 28. De este modo, dos DW se nuclean en cada vuelta, ocupando las posiciones de las DW que se encuentran en la diagonal desde abajo a la izquierda hasta arriba a la derecha. Estas (aquí seis) posiciones de la DW ya se muestran en la Fig. 2; 2. A continuación se desbloquea el tope mecánico no mostrado aquí y el campo magnético exterior (del imán 4 mostrado en la Fig. 1) se gira 270° en cw. Esto hace que la DW 116 mostrada en la Fig. 2 y posicionada en la posición DW 58 salga de la espiral a través de la punta 22. Al mismo tiempo, la DW 115 mostrada en la Fig. 2 se transporta desde la posición DW 56 a la posición Dw 65 para que se posicione delante del último segmento recto con la punta 22;

3. Mediante tres rotaciones en sentido antihorario, la DW se posiciona desde la posición DW 65 hacia la posición DW 35, durante cuyo transporte todas las paredes de dominio posicionadas delante de esta DW abandonan sucesivamente la espiral a través de la punta 21. Cuando la DW se coloca en la posición DW 35, es la única DW que queda en la espiral. Esta DW se denomina DW 111a en la Fig. 3b.

4. Esta DW 111a se transporta a continuación a la posición cero del elemento sensor. Si la posición cero es la posición DW 35 (para contar tres revoluciones en sentido horario), la inicialización se completa con el bloqueo del tope final. Si la posición cero es la posición DW 47 para contar 1,5 revoluciones en sentido horario y 1,5 revoluciones en sentido antihorario, entonces la DW 111a se transporta 1,5 revoluciones en sentido horario desde la posición DW 35 hasta la posición DW 47 y el tope final se bloquea. Para contar tres revoluciones en sentido antihorario, la DW 111a se transporta con tres revoluciones en sentido antihorario desde la posición DW 35 hasta la posición DW 65.

La ventaja de la configuración según la Fig.3b es que se prescinde de la pista conductora 25 y, por tanto, de los dos contactos de unión asociados. Sin embargo, una desventaja es la inicialización puramente mecánica, que debe realizarse con un alto grado de precisión angular. Debido a un mal posicionamiento durante la nucleación de las DW y/o durante el giro en vacío de la espiral, es fácilmente posible que todas las DW abandonen la espiral, de modo que no sea posible el recuento de revoluciones, o que en lugar de una DW queden dos paredes de dominio en la espiral con una distancia angular de 180° entre sí, de modo que no sea posible el recuento de revoluciones de forma biunívoca. En principio, sin embargo, es posible una configuración según la Fig. 3b, así como con un número previsto de revoluciones mayor que el indicado en el ejemplo. En esta realización, los medios que deben proporcionarse dentro del alcance de la invención para generar o eliminar de forma definida las paredes de dominio están formados por un campo magnético externo que tiene una intensidad de campo superior a la intensidad de campo de nucleación durante la generación de DW y por los medios mecánicos para expulsar las paredes de dominio no deseadas de la espiral abierta por ambos lados.

[0023] Para demostrar la multivalencia de los diseños del sensor de revoluciones 2 utilizado dentro del alcance de la aplicación o las pistas conductoras de la pared de dominio utilizadas, se utiliza un segundo ejemplo de realización de principio según la figura 4.

La figura 4 muestra otra configuración fundamental según la invención de un sensor de revoluciones 2, que consiste aquí en un bucle 27 cerrado, de cuatro vueltas. En el ejemplo, se inicializó un patrón de magnetización con dos DW 111 y DW 112 con una distancia angular de 540° con la pista conductora 25, con el estrechamiento 26. La dirección de referencia 28 de la pila de capas de GMR que forma el bucle también se encuentra aquí diagonalmente a la espiral cuadrada y apunta de debajo a la izquierda hacia arriba a la derecha. Sin embargo, eléctricamente, este bucle se une analógicamente a la espiral en la figura 2 con un "contacto de 360°", que consta de un contacto de GND común 70, un contacto de VCC común 80 y cuatro contactos medios 91, 93, 95 y 97, que se localizan en una mitad a la derecha por encima de la diagonal, entre el contacto de VCC y el contacto de gnd.

El estado de magnetización del elemento sensor se lee por medición del potencial con cuatro semipuentes de Wheatstone:

Las barras 33 y 34 con el contacto central 91, el contacto de GND 70 y el contacto de VCC 80 forman los semipuentes de Wheatstone WHB1;

las barras 43 y 44 con el contacto central 93, el contacto de GND 70 y el contacto de VCC 80 forman los semipuentes de Wheatstone WHB 2;

las barras 53 y 54 con el contacto central 95, el contacto de GND 70 y el contacto de VCC 80 forman los semipuentes de Wheatstone WHB 3;

las barras 63 y 64 con el contacto central 97, el contacto de GND 70 y el contacto de VCC 80 forman los semipuentes de Wheatstone WHB 4.

Cada vuelta se cablea con un medio puente de Wheatstone.

[0024] También en este ejemplo la distancia entre las dos paredes de dominio adyacentes DW 111 y DW 112 vistas en sentido horario es de 540°.

[0025] Figura 5 muestra un ejemplo de ahorro de contacto de unión deseado según las funciones y logrado por medio de la Fig. 4 en una vista de chip más completa del sensor de revoluciones. Figura 5 muestra el sensor de revoluciones 2 de figura 4 en un chip 202 con contactos de unión. La dirección de referencia 28 de la pila de capa GMR es diagonal a la espiral cuadrada y apunta de izquierda abajo a la derecha arriba. El contacto de unión 270 conecta el contacto de GND 70, contacto de unión 291 conecta el contacto medio 91, contacto de unión 293 conecta el contacto medio 93, contacto de unión 295 conecta el contacto medio 95, contacto de unión 297 conecta el contacto medio 97, contacto de unión 280 conecta el contacto de VCC 80, y los contactos de unión 225a y 225b conectan los extremos de la pista conductora 25 con el punto estrecho 26. El tamaño y número de los contactos de unión determinan en esencia el tamaño del chip. A través del contacto de 360° según la invención se ahorran en este ejemplo cuatros contactos de unión. Este efecto es más claro al proporcioinar un número de más alto de vueltas en el sensor 2 para el recuento de mayor número de revoluciones. En un tacómetro para 30 revoluciones se necesitan en el nuevo tipo del contacto, por lo tanto el contacto de 360° según la invención, solo como máximo 32 (Vcc GND 30 contactos centrales) en vez de 62 contactos de unión, como se necesitaban hasta ahora según el estado de la técnica (es decir: Vcc GND 60 contactos centrales), o en una multiplexación 5x solo 16 (es decir: 5 Vcc 5 GND 6 contactos centrales) en vez de 22 contactos de unión (es decir: 5 Vcc 5 GND 12 contactos centrales). La lectura multiplexada de las señales de medio puente de Wheatone, no descrita aquí con más detalle se realiza de forma sucesiva con una frecuencia de cadencia en la zona MHz, mientras que los intervalos de medición están en la zona kHz, y de esta manera casi simultáneamente. Esto se acompaña de una reducción de los contactos de unión a 48% o 27 %. Dado que la superficie de chip se determina esencialmente por el tamaño y el número de los contactos de unión, que se conectan a los contactos de espiral, esto minimiza la superficie de chip por elemento sensor en un 25% o 10%, como se determinó por medio de simulaciones de diseño a modo de ejemplo.

[0026] Figura 6 muestra la interconexión del sensor de revoluciones 2 según las figuras 4 y 5 en cuatros puentes de Wheatstone WB1 a WB4, donde las resistencias de barra se numeran con Rij, según los números de barra utilizados en la figura 2. Las resistencias de brida forman un medio puente de Wheatstone. Para formar el puente completo de Wheatstone, estas estas resistencias en barra se conectan p.ej. con dos resistencias fijas, externas, adicionales no magnetoresistentes, no contenidas en el elemento sensor, que están provistas del sufijo "re f para la resistencia de referencia en la Fig. 6:

El puente de Wheatstone WB1 consiste en las resistencias 133 (R33), 134 (R34), 233 (Rref33) y 234 (Rref34). Las resistencias 133 y 134 son barras de la primera vuelta más externa del bucle 27. Las resistencias de referencia 233 y 234 son resistencias fijas situadas fuera del elemento sensor;

El puente de Wheatstone WB2 consiste en las resistencias 143 (R43), 144 (R44), 243 (Rref43) y 244 (Rref44). Las resistencias 143 y 144 son barras de la segunda vuelta de la banda 27. Las resistencias de referencia 243 y 244 son resistencias fijas situadas fuera del elemento sensor;

El puente de Wheatstone WB3 consiste en las resistencias 153 (R53), 154 (R54), 253 (Rref53) y 254 (Rref54). Las resistencias 153 y 154 son barras de la tercera espiral del bucle 27.

Las resistencias de referencia 253 y 254 son resistencias fijas situadas fuera del elemento sensor;

El puente de Wheatstone WB4 consiste en las resistencias 163 (R63), 164 (R64), 263 (Rref63) y 264 (Rref64). Las resistencias 163 y 164 son barras de la cuarta espira más interior del bucle 27. Las resistencias de referencia 263 y 264 son resistencias fijas situadas fuera del elemento sensor.

Dentro del marco de invención se detectan, como también en todos los otros ejemplos, casi simultáneamente, los niveles de señal de todos los puentes de Wheatstone y se registran de forma continua a modo de tabla en una memoria 9 y así de esta manera están a disposición para la comparación sucesiva con los valores nominales depositados en cuadrantes en la memoria 10.

[0027] En la Fig. 7 se muestra un ejemplo de forma de realización principal de la invención. La Fig. 7 muestra un sensor de rotación 2, que comprende una espiral 20 que está formada por dos espirales parciales de tamaño aproximadamente igual con el mismo sentido de rotación. En este ejemplo, los extremos de la espiral forman las puntas 21 y 22. La dirección de referencia 28 de la pila de capas GMR está orientada en diagonal a la espiral cuadrada y apunta desde la parte inferior izquierda a la superior derecha (véase la flecha en el centro de la espiral). Eléctricamente, la espiral de este ejemplo se lee con cinco medios puentes de Wheatstone WHB1 a WHB5:

• WHB1 con las barras entre el contacto de GND 71, el contacto central 91 y el contacto de Vcc 81 (espira 1);

• WHB2 con las barras entre el contacto de GND 71, el contacto central 93 y el contacto de VCC 81 (espira 2);

• WHB3 con las barras entre el contacto de GND 72, el contacto central 95 y el contacto de VCC 82 (espira 3);

• WHB4 con las barras entre el contacto de GND 72, el contacto central 97 y el contacto de VCC 82 (espira 4);

• WHB5 con las barras entre el contacto de GND 72, el contacto central 99 y el contacto de VCC 82 (espira 5).

Por medio del contacto eléctrico 25 con el estrechamiento 26 se inicializó en el ejemplo un patrón de magnetización con dos paredes de dominio con una distancia angular de 540°, como ya descrito. Las posiciones de las paredes de dominio DW 111 y DW 112 deben representar en este ejemplo el número de revoluciones cero. Entre las DW 111 y DW 112 se encuentran dos huecos de DW, DWL 221 y DWL 222, que se crearon mediante la aniquilación de dos paredes de dominio, de modo que entre las paredes de dominio adyacentes DW 111 y DW 112 se ajusta en sentido horario una distancia de >360°, aquí nuevamente 540°.

La dirección de magnetización de las barras en WHB1 y WHB2 es en sentido antihorario y de las barras en WHB3, WHB4 y WHB5 es en sentido horario. A causa de la dirección de referencia 28 de la pila de capa GMR, los niveles de señal de los cincos semipuentes de Wheatstone en el ejemplo son los siguientes:

• WHB1 (espira 1): L

• WHB2 (espira 2): L

• WHB3 (espira 3): H

• WHB4 (espira 4): H

• WHB5 (espira 5): H

[0028] La electrónica de lectura procesa todos los niveles de señal medidos de los cincos semipuentes simultáneamente por ejemplo como secuencia del nivel de señal (SPF) de la espira 1 hasta la espira 5 y los compara con los valores nominales guardados en la memoria 10. La SPF para la figura 7 en el ejemplo representado es como sigue:

L / L / H / H / H. Determinante para la detección de las revoluciones contadas es la parte de la SPF que se correlaciona con el patrón de magnetización MM, es decir, con las posiciones de la DW 111 y DW 112. Esta parte se denomina a continuación MM de la SPF y tiene los dos niveles de señal L / L. Con el transporte de los Mm a través de la espiral, debido a las revoluciones ocurridas, se coloca también nuevamente el SPF-MM de forma biunívoca dentro de la misma SPF (véase la figura 9). Con el elemento sensor según el ejemplo representado según la Fig. 7 se pueden contar de forma biunívoca tres revoluciones. Para la aclaración la figura 8 muestra la posición de la pared de dominio después de tres revoluciones en sentido horario. La DW 111 y DW 112 y los huecos situados entre estos huecos DWL 221 y DWL 222 se transportaron 2 posiciones DW, es decir, tres espiras, además, es decir, a las posiciones representadas en la fig 8, es decir, las posiciones de la DW 111 y DW 112 representan así el número de revoluciones tres. La dirección de magnetización de la barra en WHB4 y WHB5 tiene sentido antihorario y la de las barras en WHB1, WHB2 y WHB3 tiene sentido horario, estando aquí también indicado nuevamente con flechas sobre las pistas de pared de dominio. Los niveles de señal de los semipuentes de Wheatstone después de tres revoluciones de 360° son como sigue:

• WHB1 (espira 1): H

• WHB2 (espira 2): H

• WHB3 (espira 3): H

• WHB4 (espira 4): L

• WHB5 (espira 5): L

La SPF después de tres revoluciones es por tanto H / H / H / L / L. En comparación con la SPF de la figura 7 (L / L / H / H / H) la SPF del MM con los niveles L / L dentro de la SPF se transporta una posición más hacia la derecha con cada revolución contada. Esto se correlaciona con el transporte posterior de las paredes de dominio DW 111 y DW 112 a la próxima espira en cada revolución contada. La conformación del elemento sensor 2 en forma de dos espirales parciales con el mismo sentido de rotación tiene la ventaja de una posible configuración más pequeña de la espiral total, en comparación con por ejemplo una configuración según la figura 3 y por ello un ahorro de la superficie de chip necesaria.

[0029] Para la aclaración de la evaluación y valoración de las secuencias del nivel de señal registradas y determinadas para cada cuadrante durante el recuento en correspondencia con el patrón de pared de dominio impresa debe servir la figura 9, que aclara el método de evaluación según la invención en la parte esencial, por medio del ejemplo según las figuras 7 y 8.

Figura 9 muestra para el elemento sensor de la figura 7 y figura 8 las secuencias del nivel de señal de valor nominal para el ángulo de campo 1 (figura 9a), cuadrante del ángulo de campo 2 (figura 9b), cuadrante del ángulo de campo 3 (figura 9c) y cuadrante del ángulo de campo 4 (figura 9d) prefijados en tablas respectivamente por el sensor en cuadrantes o sensor angular para las revoluciones 0, 1, 2 y 3 para las cincos espiras W1 a W5 según la Fig. 7. Por tanto, existe para el sensor concreto logrado para el uso siempre un modelo único. Para cada cuadrante existe un MM de SPF propio y cada vez existe una SPF propia biunívoca para cada revolución. El MM de SPF significativo para el cuadrante Q1 es L / L, para Q2 M / L, para Q3 L y para Q4 L / M, donde H representa un nivel de señal de semipuentes de Wheatstone alto, M medio y L un nivel bajo. Los MM de SPF significativos mencionados anteriormente se destacan en las tablas de la Fig. 9 respectivamente en modo gris oscuro o medio. Esto tiene como consecuencia que para cada cuadrante individual se reserva según la invención al menos una subtabla con todas las SPF para todas las revoluciones admisibles (es decir, que se pueden contar), que se representan a modo de ejemplo en la figura 9a hasta 9d. La electrónica de lectura 11 determina en primer lugar el cuadrante del ángulo de campo, en el que se encuentra el sistema entonces, es decir la posición del elemento giratorio 4 (por ejemplo. según Fig. 1). Según esta determinación la electrónica de lectura 11 busca la subtabla asignada al cuadrante seleccionado y compara luego la SPF medida con los valores nominales de la SPF del cuadrante correspondiente. En el ejemplo sería este el cuadrante 1 (Fig. 9a). De esta subtabla determina la electrónica de evaluación 11 después en seguida el respectivo número de revoluciones (coincidencia de las SPF) a través de la comparación de los valores medidos en la memoria 9 con las secuencias del nivel de señal de valor nominal reservadas en la memoria 10, donde el número de revoluciones se puede llevar después a la emisión/indicación. En el ejemplo la secuencia del nivel de señal según la Fig. 7 se corresponde con el número de revoluciones cero y la secuencia del nivel de señal según la Fig. 8 con el número de revoluciones tres, como se ve fácilmente a través de la comparación con las explicaciones anteriores. El procedimiento es análogo si otro cuadrante del ángulo de campo especifica la selección de la subtabla correspondiente.

[0030] La figura 10 muestra esquemáticamente la determinación del número de revoluciones en un diagrama de flujo 400 cuando el sistema contador de revoluciones 1 determina un número arbitrario pero desconocido de revoluciones.

• Tras el inicio del ciclo de medición

• en el primer paso, la electrónica 6 lee el sensor de ángulo (WS) 2 y el sensor de número de revoluciones (US) 3 y almacenalos valores en las memorias 8 y 9 como valor W8 (8a) y tabla T9 (9a);

• en el segundo paso, la unidad de procesamiento 11 determina el cuadrante de ángulo de campo asociado Q1, Q2, Q3 o Q4 a partir del valor de medición del sensor de ángulo W8 (8a);

• en el tercer paso para el cuadrante determinado (por ejemplo, Q1), se carga de la memoria 10 la subtabla del cuadrante determinado (por ejemplo, la subtabla S1 Q1 (10a)) con las tablas de niveles de señales de valor nominal para las revoluciones admisibles i (0 < i < n);

• en el cuarto paso, la unidad de procesamiento 11 pone el índice de funcionamiento i a 0

• el 5° paso es una comparación iterativa por parte de la unidad de procesamiento 11 entre la SPF medida en la tabla T9 (9a) con la SPF del valor nominal (por ejemplo, de la subtabla S1 Q1 (10a)) para la revolución i:

° Si los valores coinciden, la unidad de procesamiento 11 emite el índice de rotación i en el sexto paso, o ° si los valores no coinciden, el índice de ejecución i se incrementa en uno en el sexto paso, y

° en el séptimo paso, se comprueba si i > n:

■ Si i > n, la unidad de procesamiento 11 emite un valor de error en el 8° paso,

■ en caso contrario se repite el 5° paso para la revolución i+1;

El ciclo de medición finaliza con la emisión de un número de revoluciones o un valor de error. Sólo se emite un valor de error si no hay correspondencia alguna entre las secuencias de niveles de señal medidas y las almacenadas como valor nominal. Esto equivale a que el patrón de la pared de dominio impreso en el sensor de revoluciones ha cambiado debido a influencias externas, por ejemplo, campos magnéticos de interferencia externa excesivamente fuertes, etc. En este caso extremadamente raro, el patrón de magnetización deseado tendría que ser reinscrito en el sensor de revoluciones 2.

Todo el proceso de determinación de números contables de revoluciones por medio de los componentes electrónicos descritos anteriormente se produce en tiempos que son sustancialmente más cortos que aquellos en los que cambia la dirección del campo magnético externo que actúa sobre el sensor de revoluciones 2. Normalmente, la medición y evaluación de una SPF se realiza a frecuencias de reloj de MHz (es decir, en un ps) mientras que el campo magnético gira a una velocidad máxima de 1 KHz. Así, en un ps, la dirección del campo magnético gira un máximo de 0,3°. Debido a estas altas velocidades de evaluación, también es posible mostrar los números experimentados de revoluciones, que han desplazado el patrón de magnetización en el sensor 2 en funcionamiento sin corriente, en unos pocos 10 ns hasta un máximo de 1ps.

[0031] Mientras que todos los componentes esenciales para la invención están introducidos dentro del tacómetro original incluido en forma de marco en la figura 1 y representado con 1a, las siguientes figuras deben aclarar el campo de aplicación amplio de la solución según la invención.

[0032] Por lo tanto, la figura 11 muestra el tacómetro 1a de figura 1 combinado con una rueda polar 5a con los polos magnéticos 4a hasta 4l, en vez de unos imanes 4 sobre un eje 5 según la figura 1. Cuando se gira la rueda polar 5a, genera, en la ubicación del sensor de ángulo WS 3 y del sensor de revolución US 2, un campo giratorio magnético, que mueve las paredes de dominio del patrón de magnetización en el elemento sensor 2. Cada posición de la rueda polar corresponde, por consiguiente, a un valor de medición del sensor de ángulo y a un valor medido del tacómetro. El tacómetro cuenta el número de los pares de polos magnéticos que se mueven. Esto es análogo al recuento de revoluciones del imán 4 según la figura 1.

[0033] La figura 12 muestra el tacómetro 1a de la figura 1 combinado con una escala lineal 5b con polos magnéticos 4a hasta 4l, en vez de un imán 4 sobre un eje 5 según la figura 1. La escala lineal 5b con doce polos magnéticos (6 polos norte alternados con 6 polos sur) 4a a 4l también representa, en el ejemplo, otras escalas lineales con más o menos polos magnéticos. Cuando la escala 5b se mueve en relación con el tacómetro 1a, esta produce, en el lugar del sensor angular WS 3 y del sensor de revoluciones US 2, un campo de rotación magnético, que mueve las paredes de dominio del patrón de magnetización impreso en el elemento sensor 2. Por lo tanto, cada posición de la escala corresponde a un valor de medición del sensor de ángulo y a un valor medido del tacómetro. El tacómetro cuenta el número de los pares de polos magnéticos que se mueven. Esto es análogo al recuento de revoluciones del imán 4 según la figura 1.

[0034] Finalmente, las figuras 13a+b muestran, a modo de ejemplo, la aplicación de un elemento sensor 2 con contactos de TMR con "contacto de 360°" según la invención. La espiral 27 consta, en este caso, de un material magnético blando, por ejemplo, Permalloy.

La figura 13a muestra, a modo de ejemplo, un bucle 27 de cuatro espiras, cerrado en sí mismo en vista de planta. El elemento sensor 2 se lee a través de mediciones de potencial con cuatro semipuentes de Wheatstone WHB1 a WHB4:

• El WHB1 consiste en la barra 33 con el contacto de túnel de GND 71, la barra 34 con el contacto de túnel de VCC 81 y el contacto central 91, que cubre el ángulo con forma de un cuarto de círculo entre la red 33 y la barra 34, así como partes de estas barras;

• El WHB2 consiste en la barra 43 con el contacto de túnel de GND 72, la barra 44 con el contacto de túnel de VCC 82 y el contacto central 93, que cubre el ángulo con forma de un cuarto de círculo entre la red 43 y la barra 44, así como partes de estas barras;

• El WHB3 consiste en la barra 53 con el contacto de túnel de GND 73, la barra 54 con el contacto de túnel de VCC 83 y el contacto central 95, que cubre el ángulo con forma de un cuarto de círculo entre la red 53 y la barra red 54, así como partes de estas barras;

• El WHB4 consiste en la barra 63 con el contacto de túnel de GND 74, la barra 64 con el contacto de túnel de VCC 84 y el contacto central 97, que cubre el ángulo con forma de un cuarto de círculo entre la red 63 y la barra 64, así como partes de estas barras. (Las referencias no señaladas en la figura 13a se pueden ver en la figura 14)

La figura 13b muestra la barra 33 en una sección lateral a través de la figura 13a como representante de todas las barras con contacto de túnel. La barra 33 consiste en un material magnético blando 501, por ejemplo, Permalloy, protegido con una capa de óxido 504a y 504b. El contacto de túnel de GND 71 está colocado en el medio del puente. El contacto de túnel consta de la capa de Permalloy 501, la barrera de túnel 502 (por ejemplo, A^Os o MgO), una pila de capas magnética dura 503, en la que está inscrita la dirección de referencia (28 es en la figura 13a), y un electrodo de oro 505. A la derecha de la barra 33 se encuentra directamente, por encima del Permalloy 501, el contacto central 91 de oro. El flujo de corriente en el contacto de túnel se realiza desde el electrodo 505, a través de la pila de capas magnética dura y a través de la barrera 502 en el Permalloy 501. Los contactos de TMR típicos alcanzan cambios de resistencia de >100 % entre la magnetización paralela y antiparalela de la capa magnética blanda y magnética dura en el contacto de TMR, es decir, dependiendo de la posición respectiva de las paredes de dominio 111, 112. La inicialización del patrón de pared de dominio según la invención, así como también la evaluación y la determinación del número de revoluciones actual se realiza en este ejemplo análogamente a la condición ya descrita con referencia a las figuras 5 y ss., y, por lo tanto, no requiere ninguna repetición.

[0035] La figura 14 muestra el sensor de revoluciones de la figura 13a, con un contacto modificado, en la cual se leen las resistencias. Eléctricamente se contacta esta barra con los contactos de GND 71, 72, 73 y 74 y los contactos de VCC 81, 82, 83 y 84, respectivamente un GND y un contacto de VCC sobre una espira. Para que se utilice el efecto de TMR, por ejemplo, los contactos de VCC, respectivamente la capa magnética blanda y los contactos de GND, respectivamente la capa magnética fuerte, deben contactar (analógicamente a la figura 13b, en la que el contacto central 91 se contacta con la posición 501 magnética blanda y el contacto de túnel de GND 71 con la posición magnética fuerte), o viceversa. A diferencia de la figura 14, los contactos pueden estar colocados, en vez de sobre las esquinas, por encima de las barras, preferiblemente por encima de las barras opuestas. Por ejemplo, los contactos de VCC 81, 82, 83 y 84 por encima de las barras 31, 41, 51 y 61, y los contactos de GND 71, 72, 73 y 74, por encima de las barras 33, 43, 53 y 63.

[0036] El estado de magnetización del elemento sensor se lee aquí mediante la medición de resistencia de cada espira individual:

Las barras 31, 32, 33 y 34 forman la primera espira exterior W1 con el contacto de GND 71 y el contacto de VCC 81;

Las barras 41,42, 43 y 44 forman la segunda espira W2 con el contacto de GND 72 y el contacto de VCC 82; Las barras 51, 52, 53 y 54 forman la tercera espira W3 con el contacto de GND 73 y el contacto de VCC 83; Las barras 61, 62, 63 y 64 forman la cuarta espira más interior W4 con el contacto de GND 74 y el contacto de VCC 84;

También en este ejemplo, la distancia entre las dos paredes de dominio adyacentes DW 111 y DW 112 es de 540° en dirección en sentido horario.

[0037] Todas las características reconocibles en la descripción, en los ejemplos de realización y/o en los dibujos siguientes pueden ser esenciales para la invención individualmente, así como en cualquier combinación.

Lista de referencias

[0038]

1 Sistema de tacómetro

1a Tacómetro

2 Sensor de revoluciones US

3 Sensor angular WS

4 Sistema magnético

4a, 4c, 4e 4g, 4i 4k Polo norte

4b, 4d, 4f, 4h, 4j, 4l Polo sur

5 Eje rotatorio

5a Rueda polar

5b Escala lineal

6 Componente electrónico

7 Fuentes de alimentación

8 Memoria para los valores medidos del sensor angular

8a Valor medido V8 del sensor angular

9 Memoria para los valores medidos del sensor de revoluciones

9a Tabla T9 con valores medidos del sensor de revoluciones

10 Memoria para valores nominales de secuencias de nivel de señal (SPF) almacenados en forma de tabla del sensor de revoluciones

10a-10d Subtablas con valores nominales para los cuadrantes del ángulo de campo 1° a 4°.

11 Unidad de procesamiento

20 Espiral

21,22 Extremos aguzados de una espiral

25 Pista conductora para la inicialización de un patrón de magnetización

26 Estrechamiento en pista conductora 25

27 Bucle retorcido varias veces, cerrado en sí mismo

28 Dirección de la magnetización de referencia

31, 32, 33, 34 Barras de la primera espira más exterior

35, 36, 37, 38 Capas de DW en la primera espira más exterior

41,42, 43, 44 Barras de la segunda espira

45, 46, 47, 48 Capas de DW en la segunda espira

51, 52, 53, 54 Barra de la tercera espira

55, 56, 57, 58 Capas de DW en la tercera espira

63, 64 Barras de la cuarta espira

65 Capa de DW en la cuarta espira

70, 71, 72, 73, 74 Contactos de GND

80, 81, 82, 83, 84 Contactos de VCC

91, 93, 95, 97, 99 Contactos centrales de las espiras diferentes

111a 1a DW con un MM de 1 DW

111 1a DW con un MM de 2 o 6 paredes de dominio

112 2a DW con un MM de 2 o 6 paredes de dominio

113 3a DW con un MM de 6 paredes de dominio

114 4a DW con un MM de 6 paredes de dominio

115 5a DW con un MM de 6 paredes de dominio

116 6a DW con un MM de 6 paredes de dominio

133 Resistencia R33 (barra 33) en la primera espira

134 Resistencia R34 (barra 34) en la primera espira

143 Resistencia R43 (barra 43) en la segunda espira

134 Resistencia R44 (barra 44) en la segunda espira

153 Resistencia R53 (barra 53) en la tercera espira

154 Resistencia R54 (barra 54) en la tercera espira

163 Resistencia R63 (barra 63) en la cuarta espira

164 Resistencia R64 (barra 64) en la cuarta espira

202 Chip con elemento sensor 2

221,222 huecos de DW

225a primer contacto de unión conectado al contacto 25

225b segundo contacto de unión conectado al contacto 25

233 resistencia externa Rref33 a la primera espira

234 resistencia externa Rref34 a la primera espira

243 resistencia externa Rref43 a la segunda espira

244 resistencia externa Rref44 a la segunda espira

253 resistencia externa Rref53 a la tercera espira

254 resistencia externa Rref54 a la tercera espira

resistencia externa Rref63 a la cuarta espira resistencia externa Rref64 a la cuarta espira contacto de unión conectado al contacto gnd 70 contacto de unión conectado al contacto Vcc 80 contacto de unión conectado al contacto central 91 contacto de unión conectado al contacto central 93 contacto de unión conectado al contacto central 95 contacto de unión conectado al contacto central 97 esquina ampliada entre la barra 51 y barra 44 trazo poligonal parecido a un cuarto de círculo diagrama de flujo

capa magnética blanda

Barrera de túnel

Pila de capas magnética dura

a Capa de aislamiento

b Capa de aislamiento

Electrodo de oro sobre contacto de túnel

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Tacómetro magnético para la determinación de un número prefijable de revoluciones por determinar n de un campo magnético exterior, producido a través de un elemento giratorio (4), respecto a un número n de polos magnéticos que pasan de una rueda polar giratoria (5a), respecto a una escala (5b) magnética lineal móvil que pasa, que comprende un sensor de revoluciones (2), que comprende pistas de pared de dominio magnéticas, que consisten en espirales abiertas (20) o en se bucles (27) retorcidos varias veces cerrados en si mismos, que están formados por una pila de capas GMR o una capa magnética blanda con pilas de capas TMR disponibles localmente y se pueden introducir en las paredes de dominio magnéticas de 180° y se pueden localizar a través de la medición de la resistencia eléctrica de secciones de bucle o de espiral prefijables, donde

- en las pistas de pared de dominio se ha introducido una única pared de dominio (111a) o al menos dos paredes de dominio magnéticas de tal manera que las al menos dos paredes de dominio (111, 112) son llevadas a un espaciado definido de más de 360° entre sí en referencia a su cambio de lugar desde la primera a la segunda posición, al girar el campo magnético exterior en el ángulo más de 360° a través de medios (25, 26) para la producción, fijación o cancelación definida de paredes de dominio en una distancia definida y permanecen con este espacio entre sí de forma continua, y

- sobre las pistas de pared de dominio están previstos contactos eléctricos de tal manera que las pistas de pared de dominio, que están situadas diagonalmente opuestas, se cubren cada una por un contacto gnd (70, 71, 72) y un contacto Vcc (80, 81, 82) juntos, o en grupos de contacto de VCC y grupos de contacto gnd en caso de lectura multiplexada, y exclusivamente de forma unilateral y en esencia centralmente entre los contactos mencionados GND (70, 71, 72) y Vcc (80, 81, 82) están previstos contactos separados (91, 93, 95, 97, 99) sobre cada sección de pista conductora de pared de dominio individual, o en caso de lectura multiplexada en grupos de contactos, que contactan varias espiras como contacto medio de (semipuentes) de Wheatstone, y

- dichos contactos junto con las secciones respectivas de pista de pared de dominio detectadas por estos, se conectan a medios puentes de Wheatstone separados pero que se pueden leer de forma conjunta, donde todas las condiciones de resistencia determinadas por los medios puentes de Wheatstone están guardadas como nivel de señal en una memoria (9) como tabla (9a), que para determinar el número actual de revoluciones se puede comparar de forma continua para cada revolución admisible (0 < i < n) con patrones de valor nominal (10a, 10b, 10c y 10d) depositados en tablas en una memoria (10) adicional, y

- para el número de revoluciones i por determinar se puede sacar aquel, para el que coinciden las condiciones de resistencia medidas en la tabla (9a) con el patrón de valor nominal en la memoria (10), determinado a través de una unidad de procesamiento (11) correspondiente.

2. Tacómetro magnético para la determinación de un número prefijable de revoluciones por determinar n de un campo magnético exterior, producido a través de un elemento giratorio (4), respecto a un número n de polos magnéticos que pasan de una rueda polar giratoria (5a), respecto a una escala (5b) magnética lineal móvil que pasa, que comprende un sensor de revoluciones (2), que comprende pistas de pared de dominio magnéticas, que consisten en espirales abiertas (20) o en se bucles (27) retorcidos varias veces cerrados en si mismos, que están formados por una pila de capas GMR o una capa magnética blanda con pilas de capas TMR disponibles localmente y se pueden introducir en las paredes de dominio magnéticas de 180° y se pueden localizar a través de la medición de la resistencia eléctrica de secciones de bucle o de espiral prefijables, donde

- en las pistas de pared de dominio se ha introducido una única pared de dominio (111a) o al menos dos paredes de dominio magnéticas de tal manera que las al menos dos paredes de dominio (111, 112) son llevadas a un espaciado definido de más de 360° entre sí en referencia a su cambio de lugar desde la primera a la segunda posición, al girar el campo magnético exterior en el ángulo más de 360° a través de medios (25, 26) para la producción, fijación o cancelación definida de paredes de dominio en una distancia definida y permanecen con este espacio entre sí de forma continua, y

- sobre las pistas de pared de dominio están previstos contactos eléctricos de tal manera que las pistas de pared de dominio, que están situadas diagonalmente opuestas, se cubren cada una por un contacto gnd y un contacto Vcc por espira, en caso de lectura multiplexada por un contacto común gnd (70) y cada una por un contacto Vcc (81, 82, 83, 84) por espira o por un contacto común Vcc y cada una por un contacto gnd por espira, y

- las relaciones de resistencia determinadas a través de estos contactos se almacenan todas como niveles de señal en una memoria (9) en forma de tabla (9a) que, que para determinar el número actual de revoluciones se puede comparar de forma continua para cada revolución admisible (0 < i < n) con patrones de valor nominal (10a, 10b, 10c y 10d) depositados en tablas en una memoria (10) adicional, y

- para el número de revoluciones i por determinar se puede sacar aquel, para el que coinciden las condiciones de resistencia medidas en la tabla (9a) con el patrón de valor nominal en la memoria (10), determinado a través de una unidad de procesamiento (11) correspondiente.

3. Tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, que comprende un sensor de ángulo de rotación (3), sensor de cuadrante respectivo, donde la señal (8a) del sensor de ángulo de rotación (3), del sensor de cuadrante respectivo, determina la subtabla (10a, 10b, 10c o 10d), con la que se comparan las condiciones de resistencia medidas en la tabla (9a).

4. Tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, donde las espirales abiertas o los múltiples bucles retorcidos cerrados en sí mismos que forman las pistas conductoras de pared de dominio presentan esencialmente forma de rombo, donde los contactos citados (70, 71, 72, 80, 81, 82, 91, 93, 95, 97,99) abarcan las zonas de las esquinas de los rombos.

5. Tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, donde la distancia definida de las al menos dos paredes de dominio (111, 112) adyacentes se fija en 540°.

6. Tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, donde las pistas conductoras de pared de dominio están formadas por espirales abiertas con extremos (21,22) en punta en ambos lados.

7. Tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, en el que los medios para generar, fijar o cancelar de forma definida las paredes de dominio están formados por una pista conductora adicional (25), que cubre al menos una espira de la pista conductora de la pared de dominio y tiene un diseño cónico en el punto de contacto (26) que puentea la pista conductora de la pared de dominio y que asegura la generación de un campo de Oerstedt de magnitud suficiente cuando se aplica corriente.

8. Método para determinar números enteros de revoluciones que pueden determinarse con un tacómetro magnético según la reivindicación 1 o 2, donde

- se imprime en primer lugar en las pistas de las paredes de dominio un patrón de dominio con una sola pared de dominio (111a) o con un espaciado definido de paredes de dominio, donde el espacio de al menos dos paredes de dominio adyacentes (111, 112) es superior a 360° -referido a su cambio de posición de la primera a la segunda posición, al girar el elemento giratorio (4) en un ángulo superior a 360°-, y

- de acuerdo con este patrón de pared de dominio predeterminado en una memoria de valores nominales (10) para todas las posibles rotaciones completas de 360° i (0 < i < n) que pueden determinarse con el contador de revoluciones magnéticas y todas las posiciones de pared de dominio modificadas asociadas a ellas, se almacenan una vez en forma de tabla en una memoria (10) todos los valores nominales de nivel de señal que deben esperarse de los semipuentes de Wheatstone o de las guías de pared de dominio, y

- en una segunda memoria (9), se almacenan en una tabla (9a) los valores correspondientes del sensor de revoluciones (2) verificados por los semipuentes de Wheatstone o las pistas guía de pared de dominio durante el recuento actual, y

- estos valores medidos (9a) se comparan continuamente con los respectivos valores nominales de nivel de señal en la memoria de valores nominales (10) y

- se emiten como un número determinado de revoluciones i si los valores de la tabla se corresponden en ambas memorias (9, 10).

9. Método según la reivindicación 8, en el que

- los valores nominales del nivel de señal se almacenan en la memoria de valores nominales (10), para cada revolución individual i que puede contarse con el contador de revoluciones, en al menos cuatro subtablas (10a, 10b, 10c y 10d) para cuatro cuadrantes de ángulo de campo,

- el valor medido (W8 (8a)) por un sensor de ángulo de rotación (3), respectivamente un sensor de cuadrante, que determina la subtabla asociada, con la que

- los valores medidos (9a) por el sensor de revoluciones (2) se comparan continuamente para determinar el número de revoluciones asociado.