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JP3238189U - Magnetic field sensor device - Google Patents

Magnetic field sensor device Download PDF

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Abstract

【課題】信頼性が高く、エネルギー効率が良く、比較的安価な磁界センサ装置を提供する。【解決手段】センサ信号を供給するウィーガンド・センサ１２と、電気的にウィーガンド・センサ１２と接続されている少なくとも２つのエネルギー蓄積素子１４ａ、１４ｂと、電気的にウィーガンド・センサ１２と接続されていると共にセンサ信号を評価する評価ユニット１６と、電気的に評価ユニット１６と接続されているデータ記憶装置１８と、を備える磁界センサ装置１０とする。安価な磁界センサ装置１０を得るために、少なくとも２つのエネルギー蓄積素子１４ａ、１４ｂは、スイッチング装置２０を介して必要に応じ電気的にデータ記憶装置１８と接続可能である。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic field sensor device having high reliability, high energy efficiency and relatively low cost. SOLUTION: A weegand sensor 12 for supplying a sensor signal, at least two energy storage elements 14a and 14b electrically connected to the weegand sensor 12, and electrically connected to the weegand sensor 12. A magnetic field sensor device 10 including an evaluation unit 16 for evaluating a sensor signal and a data storage device 18 electrically connected to the evaluation unit 16. In order to obtain an inexpensive magnetic field sensor device 10, at least two energy storage elements 14a and 14b can be electrically connected to the data storage device 18 via the switching device 20 as needed. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、センサ信号を供給するウィーガンド・センサと、電気的に前記ウィーガンド・センサと接続されている少なくとも２つのエネルギー蓄積素子と、電気的に前記ウィーガンド・センサと接続されていると共に前記センサ信号を評価する評価ユニットと、電気的に前記評価ユニットと接続されているデータ記憶装置と、を備える磁界センサ装置に関する。 The present invention comprises a Wegand sensor that supplies a sensor signal, at least two energy storage elements that are electrically connected to the Wegand sensor, and the sensor signal that is electrically connected to the Wegand sensor. The present invention relates to a magnetic field sensor device including an evaluation unit for evaluating the evaluation unit and a data storage device electrically connected to the evaluation unit.

磁界センサ装置は、例えば、シャフトの回転運動を検出するために、回転角度測定システムにおいて使用される。典型的には、この場合、少なくとも１つの永久磁石がシャフトに取り付けられており、その磁界が、磁界センサ装置によって、特にセンサ装置のウィーガンド・センサによって検出される。ウィーガンド・センサは、ウィーガンド・ワイヤとも称される少なくとも１つの磁気双安定パルスワイヤを備えており、その磁化方向は、外部磁界の作用下で突然に反転され、それにより、規定された電気パルス・エネルギーを有する短い電圧パルスが生成される。電圧パルスの時系列はセンサ信号を形成し、その周波数はシャフトの回転速度に比例する。更に、ウィーガンド・センサ内で生成された電気パルス・エネルギーは、磁界センサ装置のエネルギー供給のために使用することができる。このために、磁界センサ装置は、典型的には、電気的にウィーガンド・センサと接続されていると共に、生成されたパルス・エネルギーをその内部に一時的に蓄積可能な、少なくとも１つのエネルギー蓄積素子を備えている。 Magnetic field sensor devices are used, for example, in rotational angle measuring systems to detect rotational motion of a shaft. Typically, in this case, at least one permanent magnet is attached to the shaft and the magnetic field is detected by the magnetic field sensor device, especially by the weegand sensor of the sensor device. The Wiegand sensor is equipped with at least one magnetic bistable pulse wire, also known as a Wiegand wire, whose magnetization direction is suddenly reversed under the influence of an external magnetic field, thereby defining an electrical pulse. A short voltage pulse with energy is generated. The time series of voltage pulses forms a sensor signal whose frequency is proportional to the rotational speed of the shaft. In addition, the electrical pulse energy generated within the weegand sensor can be used to supply energy for the magnetic field sensor device. To this end, the magnetic field sensor device is typically at least one energy storage element that is electrically connected to the weegand sensor and is capable of temporarily storing the generated pulse energy within it. It is equipped with.

特許文献１から、例えば２つのエネルギー蓄積素子を備える磁界センサ装置が知られており、両者は電気的にウィーガンド・センサと接続されていると共に、生成されたパルス・エネルギーによって充電可能である。 From Patent Document 1, for example, a magnetic field sensor device including two energy storage elements is known, both of which are electrically connected to a weegand sensor and can be charged by the generated pulse energy.

この場合、第１のエネルギー蓄積素子は、電気的にデータ記憶装置と接続されていると共に、センサ・データの保存／読み出しのために必要な電気エネルギーを、データ記憶装置に供給する。第２のエネルギー蓄積素子は、電気的に無線インターフェースと接続されていると共に、送信／受信のために必要な電気エネルギーを、無線局に供給する。磁界センサ装置は、更に、評価ユニットを含んでおり、当該評価ユニットは、電気的にウィーガンド・センサと接続されていると共に、ウィーガンド・センサによって供給されたセンサ信号を評価可能である。評価ユニットは、更に、センサ・データ（例えば、多数の検出されたシャフト回転数又は検出された回転角度）をデータ記憶装置に保存するために、及び／又は、センサ・データをデータ記憶装置から読み出すために、電気的にデータ記憶装置と接続されている。 In this case, the first energy storage element is electrically connected to the data storage device and supplies the data storage device with the electrical energy required for storing / reading the sensor data. The second energy storage element is electrically connected to the wireless interface and supplies the electrical energy required for transmission / reception to the wireless station. The magnetic field sensor device further includes an evaluation unit, which is electrically connected to the Wegand sensor and is capable of evaluating the sensor signal supplied by the Wegand sensor. The evaluation unit also reads sensor data from the data storage to store sensor data (eg, a large number of detected shaft rotations or detected rotation angles) in the data storage. Therefore, it is electrically connected to the data storage device.

データ記憶装置内への／データ記憶装置からのセンサ・データの確実な保存／読み出しを可能とするために、第１のエネルギー蓄積素子からデータ記憶装置へ供給された供給電圧は、保存／読み出しの過程の全体に亘って、規定された機能のために必要とされる供給電圧閾値を上回っていなければならない。供給される供給電圧は、エネルギー蓄積素子の放電の際に連続的に低下するので、第１のエネルギー蓄積素子は、初期供給電圧がデータ記憶装置の供給電圧閾値よりも著しく大きいように設計されていなければならない。したがって、ウィーガンド・センサ内で生成される比較的低いパルス・エネルギーに起因して、第１のエネルギー蓄積素子は、データ記憶装置に比較的低い供給電流しか供給することができない。低い供給電流は、比較的高価なデータ記憶装置構成の使用を必要とする。 In order to enable reliable storage / reading of sensor data into / from the data storage device, the supply voltage supplied from the first energy storage element to the data storage device is stored / read out. Throughout the process, the supply voltage threshold required for the specified function must be exceeded. Since the supplied supply voltage drops continuously as the energy storage element discharges, the first energy storage element is designed so that the initial supply voltage is significantly greater than the supply voltage threshold of the data storage device. There must be. Therefore, due to the relatively low pulse energy generated in the Weegand sensor, the first energy storage element can only supply a relatively low supply current to the data storage device. Low supply currents require the use of relatively expensive data storage configurations.

独国特許出願公開第１０２０１１０１１８７１号明細書German Patent Application Publication No. 102011011871

したがって、信頼性が高く、エネルギー効率が良く、比較的安価な磁界センサ装置を創作することが課題である。 Therefore, the challenge is to create a magnetic field sensor device that is highly reliable, energy efficient, and relatively inexpensive.

この課題は、主請求項１の特徴を有する磁界センサ装置によって解決される。 This problem is solved by a magnetic field sensor device having the characteristics of the main claim 1.

本考案によれば、磁界センサ装置の少なくとも２つのエネルギー蓄積素子は、スイッチング装置を介して必要に応じデータ記憶装置と接続可能である。これは、スイッチング装置を介して、必要に応じ、各エネルギー蓄積素子が個々に電気的にデータ記憶装置と接続可能であり、又は、複数のエネルギー蓄積素子が同時にデータ記憶装置と接続可能であることを意味している。このために、スイッチング装置は、一般に、複数の別個に切り替え可能なスイッチング素子を備えている。実施例に応じて、スイッチング素子は、ブレーカ及び／又は切替スイッチとして形成することができる。 According to the present invention, at least two energy storage elements of the magnetic field sensor device can be connected to a data storage device as needed via a switching device. This means that each energy storage element can be individually electrically connected to the data storage device via the switching device, or multiple energy storage elements can be connected to the data storage device at the same time, if necessary. Means. To this end, switching devices generally include a plurality of separately switchable switching elements. Depending on the embodiment, the switching element can be formed as a breaker and / or a changeover switch.

スイッチング装置は、エネルギー蓄積素子が次々にデータ記憶装置と電気的に接続されるように形成されており、それぞれのエネルギー蓄積素子によって供給される供給電圧が予め定められた切り替え閾値を下回ると直ちに、スイッチング装置がそれぞれ次のエネルギー蓄積素子に切り替えられ、切り替え閾値はデータ記憶装置の供給電圧閾値よりも大きい。更に、本考案によるスイッチング装置は、必要に応じて、複数のエネルギー蓄積素子を同時にデータ記憶装置と接続する、特に電気的にデータ記憶装置と直列に接続するように設計されており、その結果、データ記憶装置に供給された供給電圧は、直列に接続されたエネルギー蓄積素子の出力電圧の合計となる。 The switching device is formed so that the energy storage elements are electrically connected to the data storage device one after another, and as soon as the supply voltage supplied by each energy storage element falls below a predetermined switching threshold, the switching device is formed. Each switching device is switched to the next energy storage element, and the switching threshold is larger than the supply voltage threshold of the data storage device. Further, the switching device according to the present invention is designed to connect a plurality of energy storage elements to the data storage device at the same time, particularly electrically in series with the data storage device, if necessary. The supply voltage supplied to the data storage device is the sum of the output voltages of the energy storage elements connected in series.

少なくとも２つのエネルギー蓄積素子が、本考案によるスイッチング装置を介して、必要に応じ、電気的にデータ記憶装置と接続可能であることにより、個々のエネルギー蓄積素子は、それぞれ、より低い初期供給電圧に対して設計され得る。これにより、データ記憶装置の特にエネルギー効率の良い作動が可能となる。したがって、エネルギー蓄積素子内に蓄積された全エネルギーが同じである場合、個々のエネルギー蓄積素子を介したエネルギー供給と比較して、より大きな供給電流をデータ記憶装置に供給することができる。これにより、同一の信頼性の下で比較的安価なデータ記憶装置構成の使用が可能となり、したがって、信頼性が高く、エネルギー効率が良く、比較的安価な磁界センサ装置が得られる。 By allowing at least two energy storage elements to be electrically connected to the data storage device via the switching device according to the present invention, each energy storage element has a lower initial supply voltage. Can be designed for. This allows for particularly energy efficient operation of the data storage device. Therefore, when the total energy stored in the energy storage element is the same, a larger supply current can be supplied to the data storage device as compared with the energy supply through the individual energy storage elements. This allows the use of relatively inexpensive data storage device configurations under the same reliability, thus resulting in highly reliable, energy efficient and relatively inexpensive magnetic field sensor devices.

好ましくは、少なくとも２つのエネルギー蓄積素子は、それぞれ安価なコンデンサ、例えばセラミック・コンデンサよって形成されている。これにより、特に安価な磁界センサ装置が得られる。 Preferably, at least two energy storage elements are each formed of an inexpensive capacitor, such as a ceramic capacitor. This makes it possible to obtain a particularly inexpensive magnetic field sensor device.

本考案の有利な実施形態では、全てのエネルギー蓄積素子が、実質的に同一の蓄電容量を有し、全てのエネルギー蓄積素子は、好ましくは同一の部材によって構成されている。全てのエネルギー蓄積素子が同一の蓄電容量を有していることにより、スイッチング装置は、特に簡単に、したがって安価に、実現可能である。 In an advantageous embodiment of the present invention, all energy storage elements have substantially the same storage capacity, and all energy storage elements are preferably composed of the same members. Since all energy storage devices have the same storage capacity, the switching device can be realized particularly easily and therefore inexpensively.

ウィーガンド・センサは、典型的には、約7Vの電圧及び190nJの電気エネルギーを有する電圧パルスを生成する。データ記憶装置は、好ましくは、強誘電体メモリとして構成されており、データの書き込み／読み出しのために約1.6V～2Vの最小供給電圧を必要とする。有利には、磁界センサ装置には正確に２つのエネルギー蓄積素子が設けられており、これらの素子は、充電された状態の２つのエネルギー蓄積素子によって、それぞれ約2.5Vの初期供給電圧が供給可能であるように形成されている。２つのエネルギー蓄積素子は、当該エネルギー蓄積素子の充電のために、好ましくは、ウィーガンド・センサと電気的に直列に接続されており、２つのエネルギー蓄積素子は、同時に、ウィーガンド・センサ内で生成された7Vの電圧パルスによって、実質的に完全に充電可能である。充電された状態において、２つのエネルギー蓄積素子は、それぞれ、データ記憶装置の最小供給電圧よりも大きい初期供給電圧を供給する。これにより、エネルギー効率が良く安価な磁界センサ装置が得られる。 Weegand sensors typically generate voltage pulses with a voltage of approximately 7V and electrical energy of 190nJ. The data storage device is preferably configured as a ferroelectric memory and requires a minimum supply voltage of about 1.6V to 2V for writing / reading data. Advantageously, the magnetic field sensor device is provided with exactly two energy storage elements, which can each be supplied with an initial supply voltage of about 2.5V by the two energy storage elements in a charged state. Is formed to be. The two energy storage elements are preferably electrically connected in series with the weegand sensor for charging the energy storage element, and the two energy storage elements are simultaneously generated in the weegand sensor. It is virtually fully rechargeable with a voltage pulse of only 7V. In the charged state, the two energy storage elements each supply an initial supply voltage that is greater than the minimum supply voltage of the data storage device. As a result, an energy-efficient and inexpensive magnetic field sensor device can be obtained.

本考案の特に有利な実施形態では、２つのエネルギー蓄積素子は、それぞれ、5nF～20nFの範囲の、好ましくは10nF～15nFの範囲の静電容量を有し、その結果、２つのエネルギー蓄積素子は、ウィーガンド・センサ内で生成された電圧パルスによって、確実に充電可能であり、それぞれ、データ記憶装置の最小供給電圧よりも大きい初期供給電圧を供給する。これにより、信頼性が高く安価な磁界センサ装置が得られる。 In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the two energy storage elements each have a capacitance in the range of 5nF to 20nF, preferably in the range of 10nF to 15nF, so that the two energy storage elements , The voltage pulse generated in the Weegand sensor ensures that it can be charged, each supplying an initial supply voltage that is greater than the minimum supply voltage of the data storage device. As a result, a reliable and inexpensive magnetic field sensor device can be obtained.

典型的には、データ記憶装置には、規定された機能のために、比較的一定の供給電圧が供給されなければならない。したがって、好ましくは電圧変換器が設けられており、当該電圧変換器は、入力側において電気的にスイッチング装置と、出力側において電気的にデータ記憶装置と、それぞれ接続されていると共に、十分に高い入力電圧において実質的に一定の出力電圧をデータ記憶装置に供給する。これにより、特に信頼性の高い磁界センサ装置が得られる。 Typically, the data storage device must be supplied with a relatively constant supply voltage for the specified function. Therefore, a voltage converter is preferably provided, and the voltage converter is electrically connected to a switching device on the input side and electrically connected to a data storage device on the output side, and is sufficiently high. A substantially constant output voltage at the input voltage is supplied to the data storage device. As a result, a magnetic field sensor device having particularly high reliability can be obtained.

本考案による磁界センサ装置の一実施例を、以下において、本考案による磁界センサ装置の概略図を示す添付の図面を参照し説明する。 An embodiment of the magnetic field sensor device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings showing a schematic diagram of the magnetic field sensor device according to the present invention.

磁界センサ装置の概略図である。It is a schematic diagram of a magnetic field sensor device.

図１は、ウィーガンド・センサ１２と、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂと、評価ユニット１６と、データ記憶装置１８と、スイッチング装置２０と、を備える磁界センサ装置１０を示している。 FIG. 1 shows a magnetic field sensor device 10 including a weegand sensor 12, two energy storage elements 14a and b, an evaluation unit 16, a data storage device 18, and a switching device 20.

ウィーガンド・センサ１２は、整流器素子２２を介して、電気的に２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂと接続されており、その結果、エネルギー蓄積素子１４ａ，ｂは、それぞれ、ウィーガンド・センサ内で生成された電圧パルスによって充電可能である。 The weegand sensor 12 is electrically connected to the two energy storage elements 14a and b via the rectifier element 22, and as a result, the energy storage elements 14a and b are generated in the weegand sensor, respectively. It can be charged by the voltage pulse.

２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂは、本実施例ではそれぞれ単純なコンデンサとして形成されており、両者は10nF～15nFの範囲の同一の静電容量を有している。したがって、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂは、実質的に同一の蓄電容量を有している。 The two energy storage elements 14a and 14b are each formed as a simple capacitor in this embodiment, and both have the same capacitance in the range of 10nF to 15nF. Therefore, the two energy storage elements 14a and 14b have substantially the same storage capacity.

ウィーガンド・センサ１２は、電気的に評価ユニット１６と接続されている。評価ユニット１６は、ウィーガンド・センサ１２から供給され、ウィーガンド・センサ１２内で生成された電圧パルスの時系列を通じて形成されたセンサ信号が、評価ユニット１６によって評価可能であり、その結果から例えば現下のパルス周波数又はパルスの絶対数を確定するように形成されている。 The weegand sensor 12 is electrically connected to the evaluation unit 16. The evaluation unit 16 is supplied from the weegand sensor 12, and the sensor signal formed through the time series of the voltage pulse generated in the weegand sensor 12 can be evaluated by the evaluation unit 16. From the result, for example, the present state. It is formed to determine the pulse frequency or the absolute number of pulses.

評価ユニット１６は、電気的にデータ記憶装置１８と接続されており、その結果、評価ユニット１６からのセンサ・データは、データ記憶装置１８内に保存可能であり、又は、データ記憶装置１８から読み出し可能である。 The evaluation unit 16 is electrically connected to the data storage device 18, so that the sensor data from the evaluation unit 16 can be stored in the data storage device 18 or read from the data storage device 18. It is possible.

データ記憶装置１８は、本実施例では強誘電体メモリ素子として構成されており、データの書き込み／読み出しのために、約1.6V～2Vの最小供給電圧を必要とする。データ記憶装置１８は、電気的に電圧変換器２４の出力側と接続されており、電圧変換器２４は、その入力側の電圧が十分に大きい場合、実質的に一定の供給電圧をデータ記憶装置１８に供給する。 The data storage device 18 is configured as a ferroelectric memory element in this embodiment, and requires a minimum supply voltage of about 1.6V to 2V for writing / reading data. The data storage device 18 is electrically connected to the output side of the voltage converter 24, and the voltage converter 24 supplies a substantially constant supply voltage to the data storage device when the voltage on the input side thereof is sufficiently large. Supply to 18.

スイッチング装置２０は、本実施例では４つのスイッチング素子２０ａ～ｄを含んでいる。スイッチング素子２０ａ～ｄは、それぞれブレーカとして形成されており、当該ブレーカは、閉じられた状態では、その入力側とその出力側との間に電気的な接続を生成し、開かれた状態では、その入力側とその出力側とを電気的に互いに分離する。 The switching device 20 includes four switching elements 20a to 20d in this embodiment. The switching elements 20a to 20d are each formed as a breaker, and the breaker creates an electrical connection between its input side and its output side in the closed state, and in the open state, the switching elements 20a to d are formed as breakers. The input side and the output side are electrically separated from each other.

第１のスイッチング素子２０ａは、入力側において第１のエネルギー蓄積素子１４ａの第１の接続部と接続されており、出力側において電圧変換器２４の入力側と接続されている。 The first switching element 20a is connected to the first connection portion of the first energy storage element 14a on the input side, and is connected to the input side of the voltage converter 24 on the output side.

第２のスイッチング素子２０ｂは、入力側において第１のエネルギー蓄積素子１４ａの第２の接続部及び第２のエネルギー蓄積素子１４ｂの第１の接続部と接続されており、出力側において電圧変換器２４の入力側と接続されている。 The second switching element 20b is connected to the second connection portion of the first energy storage element 14a and the first connection portion of the second energy storage element 14b on the input side, and is connected to the voltage converter on the output side. It is connected to the input side of 24.

第３のスイッチング素子２０ｃは、入力側において第１のエネルギー蓄積素子１４ａの第２の接続部及び第２のエネルギー蓄積素子１４ｂの第１の接続部と接続されており、出力側において接地接続部と接続されている。 The third switching element 20c is connected to the second connection portion of the first energy storage element 14a and the first connection portion of the second energy storage element 14b on the input side, and is connected to the ground connection portion on the output side. Is connected to.

第４のスイッチング素子２０ｄは、入力側において第２のエネルギー蓄積素子１４ｂの第２の接続部と接続されており、出力側において接地接続部と接続されている。 The fourth switching element 20d is connected to the second connection portion of the second energy storage element 14b on the input side, and is connected to the ground connection portion on the output side.

スイッチング装置２０は、４つのスイッチング位置Ｓ１～Ｓ４を有している。第１のスイッチング位置Ｓ１では、第１のスイッチング素子２０ａ、第２のスイッチング素子２０ｂ及び第３のスイッチング素子２０ｃはそれぞれ開かれており、第４のスイッチング素子２０ｄは閉じられている。したがって、スイッチング位置Ｓ１では、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂがウィーガンド・センサ１２と電気的に直列に接続されており、その結果、エネルギー蓄積素子は、ウィーガンド・センサ１２内で生成された電気エネルギーによって充電されることができる。 The switching device 20 has four switching positions S1 to S4. At the first switching position S1, the first switching element 20a, the second switching element 20b, and the third switching element 20c are opened, and the fourth switching element 20d is closed. Therefore, at the switching position S1, the two energy storage elements 14a and 14b are electrically connected in series with the weegand sensor 12, and as a result, the energy storage element has the electric energy generated in the weegand sensor 12. Can be charged by.

第２のスイッチング位置Ｓ２では、第１のスイッチング素子２０ａ及び第３のスイッチング素子２０ｃはそれぞれ開かれており、第２のスイッチング素子２０ｂ及び第４のスイッチング素子２０ｄはそれぞれ閉じられている。したがって、スイッチング位置Ｓ２では、第２のエネルギー蓄積素子１４ｂから電圧変換器２４を介してデータ記憶装置１８に供給電圧が供給可能であるように、第２のエネルギー蓄積素子１４ｂが電気的に電圧変換器２４と接続されている。 At the second switching position S2, the first switching element 20a and the third switching element 20c are opened, respectively, and the second switching element 20b and the fourth switching element 20d are closed, respectively. Therefore, at the switching position S2, the second energy storage element 14b electrically converts the voltage so that the supply voltage can be supplied from the second energy storage element 14b to the data storage device 18 via the voltage converter 24. It is connected to the vessel 24.

第３のスイッチング位置Ｓ３では、第１のスイッチング素子２０ａ及び第３のスイッチング素子２０ｃはそれぞれ閉じられており、第２のスイッチング素子２０ｂ及び第４のスイッチング素子２０ｄはそれぞれ開かれている。したがって、スイッチング位置Ｓ３では、第１のエネルギー蓄積素子１４ａから電圧変換器２４を介してデータ記憶装置１８に供給電圧が供給可能であるように、第１のエネルギー蓄積素子１４ａが電気的に電圧変換器２４と接続されている。 At the third switching position S3, the first switching element 20a and the third switching element 20c are closed, and the second switching element 20b and the fourth switching element 20d are opened, respectively. Therefore, at the switching position S3, the first energy storage element 14a electrically converts the voltage so that the supply voltage can be supplied from the first energy storage element 14a to the data storage device 18 via the voltage converter 24. It is connected to the vessel 24.

第４のスイッチング位置Ｓ４では、第１のスイッチング素子２０ａ及び第４のスイッチング素子２０ｄはそれぞれ閉じられており、第２のスイッチング素子２０ｂ及び第３のスイッチング素子２０ｃはそれぞれ開かれている。したがって、スイッチング位置Ｓ４では、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂから同時に電圧変換器２４を介してデータ記憶装置１８に供給電圧が供給可能であるように、第１のエネルギー蓄積素子１４ａ及び第２のエネルギー蓄積素子１４ｂの両方が電気的に電圧変換器２４と接続されている。特に、スイッチング位置Ｓ４では、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂが電圧変換器２４と電気的に直列に接続されており、その結果、電圧変換器の入力側には、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂの出力電圧の合計が印加される。 At the fourth switching position S4, the first switching element 20a and the fourth switching element 20d are closed, and the second switching element 20b and the third switching element 20c are opened, respectively. Therefore, at the switching position S4, the first energy storage element 14a and the second energy storage element 14a and the second energy storage element 14a and 2 can supply the supply voltage from the two energy storage elements 14a and b to the data storage device 18 at the same time via the voltage converter 24. Both of the energy storage elements 14b are electrically connected to the voltage converter 24. In particular, at the switching position S4, the two energy storage elements 14a and b are electrically connected in series with the voltage converter 24, and as a result, the two energy storage elements 14a and 14a are on the input side of the voltage converter. The sum of the output voltages of b is applied.

スイッチング装置２０は、２つのエネルギー蓄積素子１４の充電を可能とするために、ウィーガンド・センサ１２内で電圧パルスが生成された時点で、スイッチング位置Ｓ１にあるように形成されている。 The switching device 20 is formed so as to be at the switching position S1 when a voltage pulse is generated in the weegand sensor 12 in order to enable charging of the two energy storage elements 14.

エネルギー蓄積素子１４ａ，ｂが充電されると直ちに、スイッチング装置がスイッチング位置Ｓ２に切り替わり、その結果、電気エネルギーが第２のエネルギー蓄積素子１４ｂからデータ記憶装置１８に供給される。 Immediately after the energy storage elements 14a and 14b are charged, the switching device switches to the switching position S2, and as a result, electric energy is supplied from the second energy storage element 14b to the data storage device 18.

第２のエネルギー蓄積素子１４ｂによって供給される電圧が予め定められた閾値を下回ると、スイッチング装置２０はスイッチング位置Ｓ３に切り替わり、その結果、電気エネルギーが第１のエネルギー蓄積素子１４ａからデータ記憶装置１８に供給される。 When the voltage supplied by the second energy storage element 14b falls below a predetermined threshold, the switching device 20 switches to the switching position S3, and as a result, electrical energy is transferred from the first energy storage element 14a to the data storage device 18 Is supplied to.

第１のエネルギー蓄積素子１４ａによって供給される電圧が予め定められた閾値を下回ると、スイッチング装置２０はスイッチング位置Ｓ４に切り替わり、その結果、電気エネルギーが２つのエネルギー蓄積素子１４ａ、ｂからデータ記憶装置１８に同時に供給される。 When the voltage supplied by the first energy storage element 14a falls below a predetermined threshold, the switching device 20 switches to the switching position S4, and as a result, electrical energy is transferred from the two energy storage elements 14a and b to the data storage device. It is supplied to 18 at the same time.

このようにして、スイッチング装置２０は、２つのエネルギー蓄積素子１４ａ，ｂに十分な電気エネルギーが蓄積されている限り、電圧変換器２４に常に十分に大きな入力電圧が印加されることを保障し、その結果、電圧変換器２４は、データ記憶装置１８の最小の供給電圧より大きい実質的に一定の供給電圧を、データ記憶装置１８に供給することができる。 In this way, the switching device 20 ensures that a sufficiently large input voltage is always applied to the voltage converter 24 as long as sufficient electrical energy is stored in the two energy storage elements 14a and 14b. As a result, the voltage converter 24 can supply the data storage device 18 with a substantially constant supply voltage larger than the minimum supply voltage of the data storage device 18.

１０ 磁界センサ装置
１２ ウィーガンド・センサ
１４ａ，ｂ エネルギー蓄積素子
１６ 評価ユニット
１８ データ記憶装置
２０ スイッチング装置
２０ａ－ｄ スイッチング素子
２２ 整流器素子
２４ 電圧変換器 10 Magnetic field sensor device 12 Weegand sensor 14a, b Energy storage element 16 Evaluation unit 18 Data storage device 20 Switching device 20ad Switching element 22 Rectifier element 24 Voltage converter

Claims (6)

磁界センサ装置（１０）であって、
センサ信号を供給するウィーガンド・センサ（１２）と、
電気的に前記ウィーガンド・センサ（１２）と接続されている少なくとも２つのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）と、
電気的に前記ウィーガンド・センサ（１２）と接続されていると共に前記センサ信号を評価する評価ユニット（１６）と、
電気的に前記評価ユニット（１６）と接続されているデータ記憶装置（１８）と、を備え、前記少なくとも２つのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）は、スイッチング装置（２０）を介して必要に応じ電気的に前記データ記憶装置（１８）と接続可能であることを特徴とする磁界センサ装置（１０）。 It is a magnetic field sensor device (10).
Weegand sensor (12) that supplies sensor signals and
At least two energy storage elements (14a, b) electrically connected to the Wegand sensor (12), and
An evaluation unit (16) that is electrically connected to the Wegand sensor (12) and evaluates the sensor signal,
A data storage device (18) electrically connected to the evaluation unit (16) is provided, and the at least two energy storage elements (14a, b) are optionally via a switching device (20). A magnetic field sensor device (10) that can be electrically connected to the data storage device (18). 前記少なくとも２つのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）は、それぞれコンデンサによって形成されている、請求項１に記載の磁界センサ装置（１０）。 The magnetic field sensor device (10) according to claim 1, wherein the at least two energy storage elements (14a, b) are each formed of a capacitor. 全てのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）は、実質的に同一の蓄電容量を有している、請求項１又は２に記載の磁界センサ装置（１０）。 The magnetic field sensor device (10) according to claim 1 or 2, wherein all the energy storage elements (14a, b) have substantially the same storage capacity. ２つのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）が設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の磁界センサ装置（１０）。 The magnetic field sensor device (10) according to any one of claims 1 to 3, which is provided with two energy storage elements (14a, b). 前記２つのエネルギー蓄積素子（１４ａ，ｂ）は、それぞれ5nF～20nFの範囲の静電容量を有している、請求項４に記載の磁界センサ装置（１０）。 The magnetic field sensor device (10) according to claim 4, wherein the two energy storage elements (14a, b) each have a capacitance in the range of 5nF to 20nF. 電圧変換器（２４）が設けられており、前記電圧変換器（２４）は、入力側において電気的に前記スイッチング装置（２０）と、出力側において電気的に前記データ記憶装置（１８）と、それぞれ接続されていると共に、十分に高い入力電圧において実質的に一定の出力電圧を前記データ記憶装置（１８）に供給する、請求項１～５のいずれか１項に記載の磁界センサ装置（１０）。 A voltage converter (24) is provided, and the voltage converter (24) electrically has the switching device (20) on the input side and the data storage device (18) electrically on the output side. The magnetic field sensor device (10) according to any one of claims 1 to 5, which is connected to each other and supplies a substantially constant output voltage to the data storage device (18) at a sufficiently high input voltage. ).
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