CN104698215B - 用于检查转速传感器的翻转趋势的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检查在转速传感器(5)中的辅助磁场(22)的方法,该辅助磁场设置成,削弱磁阻式测量敏感元件(19)在磁阻式测量敏感元件(19)难轴上的预磁化(57),其中,所述磁阻式测量敏感元件(19)设置成,其电阻(20)根据在其易轴方向上以待检测的转速(6)转动的编码盘(13)而变化,该方法包括:将测试磁场(29)加载在辅助磁场(22)上,基于和磁阻式测量敏感元件(14)的电阻(20)有关的输出信号(31)与描述辅助磁场(22)错误(38,39)的给定条件(38,39)的对比,检查被加载的辅助磁场(22)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检查安装在转速传感器中的辅助磁体的方法、一种用于执行该方法的控制装置和一种具有该控制装置的传感器。
背景技术
由WO 2007 014 947 A1已知一种转速传感器,用于基于以一转速转动的编码器磁场通过磁阻式测量敏感元件/磁阻式感测元件检测转速。在这个转速传感器中,磁阻式测量敏感元件的电阻与编码器磁场的依赖关系(下面称为读取特征曲线)在编码器磁场的值域上被线性化。所述线性化之所以能够实现,是因为一个电流密度矢量被强加在通过磁阻式测量敏感元件的电流上,该电流密度矢量与该磁阻式测量敏感元件的优选方向/从优磁化方向并因此与该磁阻式测量敏感元件的易轴成45°角。在此,在转速传感器中这样设置测量敏感元件,使得优选方向位于编码器磁场的运动方向上。在这个转速传感器中还建议使用一辅助磁体,该辅助磁体应仅仅不重要地影响转速传感器的传感特性。
发明内容
本发明的目的在于,改进已知的转速传感器。
这个目的通过下述特征得以实现。
按照本发明的一个方面,包括一种用于检查在转速传感器中的辅助磁场的方法,该辅助磁场设置成,在磁阻式测量敏感元件的难轴上削弱磁阻式测量敏感元件的预磁化,其中,所述磁阻式测量敏感元件设置成,其电阻随在其易轴方向上以待检测的转速转动的编码盘而变化,该方法包括下述步骤:将测试磁场加载在辅助磁场上,并且基于和磁阻式测量敏感元件的电阻有关的输出信号与描述辅助磁场错误的给定条件的对比,检查所述辅助磁场。
所述方法基于下述考量,即:所述辅助磁体可以在开头所述的转速传感器中使用,以提高其读取特征曲线的斜率和进而提高磁阻式测量敏感元件的灵敏度。这一点可以由下述方式实现,即:其辅助磁场设置成,使得它反作用于磁阻式测量敏感元件在其难轴上的本征预磁化。但是,例如由有缺陷地调整的或者过于老化的辅助磁体所引起的有缺陷的辅助磁场也可能导致磁阻式测量敏感元件的不期望的表现。这可能导致对转速的错误的检测,这例如当在车辆中作为轮转速传感器使用时可能是威胁安全的。在这里尤其可能伤害ISO26262标准的ASIL安全性要求等级,在其范围内要保证具有电的和/或电子的部件的***在机动车中的功能安全性。
在这里,所述方法源于这种考量,即:附加地检查辅助磁场的错误。因为读取特征曲线依赖于辅助磁体和其辅助磁场,所以可以通过改变辅助磁体来检查上述依赖关系。因此建议,通过用测试磁场加载辅助磁场,对磁阻式测量敏感元件上的磁场的改变如辅助磁场的衰减和/或失位进行模拟,并且观察与读取特征曲线有关的转速传感器输出信号的反应。利用输出信号的反应可以对辅助磁体做出不同的判断,例如辅助磁体是否位置正确地设置、转速传感器是否还允许辅助磁体略微地位置偏移、辅助磁场是否还足够高,等等。通过这种方式可以总是测试转速传感器中的辅助磁体的无错误的使用并且提高转速传感器的失效可靠性。
在所述方法的一种改进方案中,磁阻式测量敏感元件的电阻随编码盘而变化的依赖关系具有反向点,从该反向点开始,电阻的依赖于编码盘的在难轴方向上的编码器磁场的变化与电阻的依赖于在易轴方向上的编码器磁场的变化相比改变其符号。
这个改进方案基于这种考量,即:磁阻式测量敏感元件在难轴上的预磁化对于尽可能陡斜的读取特征曲线、即对于高的灵敏度要尽可能接近零。因此辅助磁体要通过其辅助磁场使磁阻式测量敏感元件在难轴上的本征预磁化接近零。但是磁阻式测量敏感元件在难轴上的预磁化在这个状态下通过略微改变在磁阻式测量敏感元件上在难轴上的磁场可以容易地改变符号并且导致读取特征曲线倾翻。这在下面称为翻转(Flippen)。所述翻转的缺陷是,通过成轴镜像的读取特征曲线,输出信号的与待测量的转速有关的信号变化曲线颠倒,由此可能使待测量的转速在输出信号中倍增。这种转速倍增是上述错误的一个示例,所述错误例如通过辅助磁体的错误定位产生并且可以通过所述方法找到。在行驶动态控制中这个错误可能例如以错误的方式表明车辆不存在的侧滑。
为了找到这个错误,可以在磁阻式测量敏感元件上施加一在磁阻式测量敏感元件的易轴上作用的交变磁场,该交变磁场模拟待测量的转速。在此其间辅助磁体可以通过其辅助磁场在磁阻式测量敏感元件的难轴上作用,其中可以将在周期性的输出信号中的频率突变确定为上述给定条件,所述频率突变表明磁阻式测量敏感元件和进而转速传感器的之前所述的翻转。
在所述方法范围内,一种检查辅助磁体的可能过程可以由下述方式实现,即:使测试磁场这样长时间地变化,直到输出信号满足给定条件。也就是说,当例如所述给定条件是之前所述的翻转时,辅助磁场可以这样长地通过增大或下降而变化,直到在转速传感器的输出信号中可通过频率倍增识别到翻转。
在此在所述方法的一特别优选的实施例中,可以给出描述辅助磁场相对于磁阻式测量敏感元件的位置的储备值,该储备值与测试磁场的在输出信号满足给定条件时的大小/高度有关。这个改进方案基于这种考量,即:不仅可以针对错误本身,而且也可以针对辅助磁体相对于错误的皮实度来检查辅助磁体。储备值越高,产生配属于给定条件的错误(例如由于微小的无意中的辅助磁体失位而引起的翻转)的可能性越低。
在所述方法的一特别优选的实施例中,在检查辅助磁场期间在磁阻式测量敏感元件上施加沿易轴方向作用的交变磁场,该交变磁场导致周期性的输出信号,其中,所述给定条件是周期性输出信号中的频率突变。优选地,所述交变磁场是转速传感器的编码盘的编码器磁场。
原则上可以将测试磁场任意地施加在磁阻式测量敏感元件上。但是特别优选,基于通过电气的测试导体的电流来激励测试磁场。优点是,这种测试导体可以节省空间甚至安置在转速传感器内部,该转速传感器安装在最终应用中。通过这种方式转速传感器可以在其运行期间在应用中检查错误并且例如将在错误情况下的转速传感器的输出信号表征为错误。
按照本发明的另一方面,一种用于检查转速传感器中的辅助磁场的装置被设置成,执行所述方法。
在所述装置的一种改进方案中,所述装置具有存储器和处理器。在此所述方法以计算机程序的形式储存在存储器中,当计算机程序从存储器装载到处理器中时,处理器用于执行所述方法。
在此,所述装置可以被设计成转速传感器制造过程范围内的测试站或者被设计成完成的转速传感器的附加部件。特别优选,在所述装置中携带有之前所述的电气的测试导体。
按照本发明的另一方面,计算机程序包括程序编码模块,用于当计算机程序在计算机上或者所述装置之一上执行时执行所述方法的所有步骤。
按照本发明的另一方面,计算机程序产品包括程序编码,该程序编码存储在可计算机读取的数据载体上,并且该程序编码当在数据处理装置上运行时执行所述方法之一。
按照本发明的另一方面,转速传感器包括:一磁编码器,用于根据待检测的转速激励出编码器磁场;一具有磁阻式测量敏感元件的读取头,用于根据编码器磁场和磁阻式测量敏感元件给出输出信号;一激励出辅助磁场的辅助磁体,该辅助磁体影响磁阻式测量敏感元件的灵敏度;和一用于检查转速传感器中的辅助磁场的装置。
在一种特别的改进方案中,所述传感器是轮转速传感器。
按照本发明的另一方面,车辆包括所述轮转速传感器。
附图说明
结合下面对结合附图详细解释的实施例的描述,将能更清楚且更明确地理解本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现它们的方式方法,其中:
图1示出具有行驶动态调节***的车辆的示意图,
图2示出图1的行驶动态调节***中的转速传感器的示意图,
图3示出转速传感器的输出信号的变化曲线图,
图4示出图2的转速传感器中的磁阻式测量敏感元件的读取特征曲线的变化过程,所述变化过程根据难轴上的磁场而绘出,其中每个读取特征曲线描述了磁阻式测量敏感元件的电阻与作用在易轴上的磁场之间的依赖关系,
图5示出磁阻式测量敏感元件的电阻随在磁阻式测量敏感元件的易轴和难轴上变化的磁场而变化的过程,
图6示出当施加有在第一高度上的辅助磁场时磁阻式测量敏感元件的电阻随在磁阻式测量敏感元件的易轴和难轴上变化的磁场而变化的过程,
图7a示出读取头的俯视图,该读取头具有图1转速传感器的测量敏感元件,该测量敏感元件具有测试导体,
图7b示出图7a的具有测试导体的测量敏感元件的侧视图,
图8a示出读取头的俯视图,该读取头具有图1转速传感器的测量敏感元件,该测量敏感元件具有另一测试导体,
图8b示出图8a的具有另一测试导体的测量敏感元件的侧视图,
图9a示出读取头的俯视图,该读取头具有图1转速传感器的多个测量敏感元件,该测量敏感元件具有又一测试导体,
图9b示出图9a的具有又一测试导体的测量敏感元件的侧视图,
图10示出用于给图7a至9b的测试导体通电的电路,
图11示出图10部分电路的改进方案。
在附图中相同的技术部件配有相同的附图标记并且只描述一次。
具体实施方式
下面要以不局限的方式利用在车辆2中使用的轮转速传感器详细描述本发明。
参照图1,图1示出具有本身已知的行驶动态调节***的车辆1的示意图。行驶动态调节***的细节例如可以由DE 10 2011 080 789A1得知。
车辆1包括车身2和四个车轮3。每个车轮3可以通过一位置固定地固定在车身2上的制动器4相对于车身2减速,以使车辆1在未示出的道路上的运动减速。
在此可能以本领域技术人员已知的方式发生,车辆1的车轮3失去其地面附着并且车辆1甚至由于转向不足或转向过量而偏离例如通过未示出的方向盘给定的轨迹。这一点通过本身已知的调节回路如ABS(防抱死***)和ESP(电子稳定程序)来避免。
在本实施例中,车辆1为此在车轮3上具有转速传感器5,所述转速传感器检测车轮3的转速6。此外,车辆1具有惯性传感器7,该惯性传感器检测车辆1的行驶动态数据8,由这些行驶动态数据能以本领域技术人员已知的方式输出例如俯仰率、侧倾率、横摆率、横向加速度、纵向加速度和/或垂直加速度。
基于所检测到的转速6和行驶动态数据8,调节器9能以本领域技术人员已知的方式确定,车辆1是否在车道上滑移或者甚至偏离上述给定的轨迹,并且相应地用本身已知的调节器输出信号10对此作出反应。调节器输出信号10然后可以由调整装置11使用,以利用调整信号12控制执行机构、例如制动器4,所述执行机构以已知的方式对于滑移和从给定轨迹的偏离作出反应。
调节器9例如可以集成到车辆1的已知的马达控制器里面。调节器9 和调整装置11也可以设计成一公共的调节装置,并且可选地集成到之前所述的马达控制器里面。
参照图2,图2示出图1的行驶动态调节***中的转速传感器5的示意图。
转速传感器5在本实施例中实施成有源的转速传感器,该转速传感器包括以不能相对转动的方式固定在车轮3上的编码盘13和位置固定地相对于车身2固定的读取头14。
编码盘13在本实施例中由围圈排列的磁北极15和磁南极16组成,它们共同激励出一通过示例性的箭头表示的编码器磁场17。如果固定在车轮 3上的编码盘13随着车轮在转动方向18上转动,则编码器磁场17随着一起转动。
读取头14在本实施例中包括磁阻式测量敏感元件19,该磁阻式测量敏感元件的在图4中通过附图标记20表示的电阻应根据编码器磁场17进行改变。因为编码器磁场17随着编码盘13转动,因此电阻20可以作为与转速6有关的测量参数被调用。在本实施例中,编码器磁场17还与通过辅助磁体21激励出的辅助磁场22叠加,由此在磁阻式测量敏感元件19上作用有一总磁场23,该总磁场在转动方向18的平面上看去具有径向分量24 和切向分量25。
此外在转速传感器5中设置有测试装置26,该测试装置以测试电流28 给电气的测试导体27通电,该测试电流激励出测试磁场29。测试导体27 这样敷设,使得用测试磁场29给辅助磁场22加载。关于测试装置26的其他背景在后文描述。
在磁阻式测量敏感元件19上连接有信号处理电路30,该信号处理电路在磁阻式测量敏感元件19上施加一给定大小的检验电流。检验电流在磁阻式测量敏感元件19上引起与电阻20有关的电压降。这个电压降可以被信号处理电路30量取作为与磁阻式测量敏感元件19的电阻20有关的输出信号31。因为与编码器磁场17有关的电阻20由原理决定必须周期性地改变,所以信号处理电路30可以在脉冲信号32中为每个出现的周期输出一个脉冲,其中由每单位时间的脉冲数量可以直接推导出转速6。按照这个原理产生的脉冲信号32可以例如为了继续处理而给出到调节器9上。
以已知的方式,磁阻式测量敏感元件19具有易轴,在该易轴上,所施加的总磁场23的变化引起电阻20的最大变化。相应地磁阻式测量敏感元件19具有与易轴成直角的难轴,在该难轴上,所施加的总磁场23的变化引起电阻20的最小变化。能够直接理解为,磁阻式测量敏感元件19的易轴应对准总磁场23的切向分量25的方向,因为这个方向示出为沿编码盘13的转动方向18。
值得期望的是,输出信号31根据编码器磁场17而线性变化,由此例如由输出信号31可以得出,位于读取头14下方的是北极15还是南极16。但是在前面所述的读取头的构型中磁阻式测量敏感元件19的电阻20随作用在磁阻式测量敏感元件19上的总磁场23的切向分量25而如在WO 2007 014 947 A1中描述的那样平方地变化。
如由WO 2007 014 947 A1已知的那样,为了部分地对磁阻式测量敏感元件19的电阻20与总磁场23的切向分量25之间的非线性依赖关系进行线性化,磁阻式测量敏感元件19例如可通过Barber极技术这样构造,使得通过磁阻式测量敏感元件19的上述检验电流的电流密度矢量与磁阻式测量敏感元件19的优选方向、即其易轴成45°的角度。在此利用辅助磁体21可以调节磁阻式测量敏感元件19的灵敏度,即其电阻20随总磁场切向分量25的变化而变化的大小,对此后面还要详细解释。
在图3中以虚线绘出所期望的、输出信号31在时间34上的信号变化曲线33。可清楚地看出正的最大值35和负的最小值36,由它们可以相应地识别出,位于磁阻式测量敏感元件19下面的是北极15还是南极16。
但是可能出现,实际的信号变化曲线37与所期望的信号变化曲线33 明显具有偏差。已经证实,所述偏差是由辅助磁体21和/或其辅助磁场22 引起的。在此,在输出信号31中引入附加脉冲38,视控制阈值39的大小而定所述附加脉冲也可以作为转速脉冲出现在脉冲信号中以产生脉冲信号 32。检测到这种脉冲信号32的调节器9然后由脉冲信号32推导出两倍于实际转速的转速6。在图1的车辆1中这意味着,当转速传感器5中的一个输出这种导致双倍转速6的脉冲信号32时,调节器9对于车辆推导出不存在的车辆侧滑运动并且相应地通过调整干预例如通过制动器对此作出反应。
由于这个原因设有测试装置26。这个测试装置在本实施例中截取脉冲信号32。替代地或附加地测试装置26也可以截取输出信号31。重要的是,测试装置26截取转速传感器5中的与磁阻式测量敏感元件19的电阻20 有关的信号。通过将所截取的信号即脉冲信号32与下面还要说明的用于辅助磁场22的出错条件进行对比,测试装置26可以以出错信号40向调节器 9显示辅助磁体21的错误并由此显示通过脉冲信号32传递的转速6的无效性。
在详细描述上述出错条件之前,首先要解释,如何产生附加脉冲38。为此首先参照图4,图4示出图2的转速传感器5中的磁阻式测量敏感元件19的读取特征曲线41、42、43、44和45随切向分量25而变化的曲线。
首先观察读取特征曲线41、42、43、44和45中的作为基本读取特征曲线的读取特征曲线41,其对应于磁阻式测量敏感元件19的电阻20随在没有辅助磁体21和其辅助磁场22时的总磁场23的切向分量25而变化的过程。这个基本读取特征曲线在图4中是读取特征曲线41,其最强地在总磁场23的切向分量25轴的方向上延伸。在线性区域46内部这个基本读取特征曲线41可以视为随总磁场23切向分量25以斜率47线性变化。
在此磁阻式测量敏感元件19的基本读取特征曲线41可以通过辅助磁体21的辅助磁场22朝向电阻20轴的方向被压缩。这可以利用WO 2007 014 947 A1的图6的公式来理解。通过由于压缩基本读取特征曲线41而改变的斜率47,相应地提高上述的转速传感器5灵敏度。
如上所述,基本读取特征曲线41的斜率47可以通过辅助磁场22提高。但是这一点仅在辅助磁场达到确定值时才能实现。从磁阻式测量敏感元件 19的本征预磁化完全取消和磁阻式测量敏感元件19的实际预磁化变换其符号的时刻开始,基本读取特征曲线41在电阻20轴上成轴镜像并且斜率 47变负。这个过程可以称为磁阻式测量敏感元件19和进而转速传感器5 的翻转,并且负责用于改变输出信号31的信号变化曲线。
但是在改变基本读取特征曲线41的斜率47和调节特征曲线42、43 或44中的一个时,不能忽视编码器磁场17的径向分量,该径向分量同样作用在辅助磁场22的方向上。所调节的读取特征曲线42、43或44必须与电阻20轴具有足够的距离,因为磁阻式测量敏感元件19否则会通过翻转引入在图3中所示的附加脉冲38。
下面要利用图5至6详细解释在使用辅助磁体21时磁阻式测量敏感元件19的翻转,图5至6相应于总磁场23没有和具有辅助磁体21的情况借助第一曲线49和第二曲线50定性地示出了磁阻式测量敏感元件19的电阻 20随总磁场23的径向分量24和切向分量25而变化的过程。所述变化过程和进而两个曲线49、50可利用WO 2007 014 947 A1的图6的公式导出,为了简明起见对此没有进一步解释。
在图5至6中在所示的笛卡尔坐标系的横坐标上绘出总磁场23的径向分量24,而总磁场23的切向分量25(它在图3中用作控制变量)示出为形式变量。为清楚起见,径向分量24的轴(x轴)在点51上与电阻20的轴相交,该点对应于所有曲线49、50的对称点。在此,对于以附图标记 49表示的第一曲线所需的总磁场23切向分量25要比对于以附图标记50 表示的第二曲线所需的总磁场23切向分量25更大。因此曲线49、50随着总磁场23的切向分量25的增大总是更加远离总磁场23径向分量24的轴地被压缩。
首先要借助图5解释在不使用辅助磁体21的情况下磁阻式测量敏感元件19的电阻20的变化过程。
只要总磁场23的切向分量25恒定,对于总磁场23的负变化的径向分量24,电阻20的值52在保持恒定的曲线49、50上在径向分量24轴的相反方向上移动,这以箭头53表示。相应地,对于总磁场23的正变化的径向分量24,电阻20的值52在径向分量24轴的方向上移动,这通过箭头 54表示。但是这种情形对于本应用情况不令人感兴趣,因为要检测编码器磁场17在总磁场23切向分量25方向上的变化而不检测在径向分量24方向上的变化。
在转速传感器5的理想应用情况下,在编码盘13和进而编码器磁场 17转动时仅仅总磁场23的切向分量25变化,而径向分量24不变化。在这种恒定的径向分量24和变化的切向分量25的情况下,电阻20的值52 在图5中的用虚线表示的直的曲线上运动,该直的曲线与径向分量24轴成直角地延伸。该曲线配有附图标记33,这是因为切向分量25由于编码盘13的转动而周期地变化,由此使电阻20的值52在曲线33上摆动,因此在时间34上实现在图3中示出的用于输出信号31的所期望的曲线33。
但是在编码盘13转动时编码器磁场17在总磁场23中不仅加入切向分量25的周期变化,而且加入径向分量24的周期变化,因此从不可能实现理想的曲线33。在这种情况下值52在图5中的用虚线表示的椭圆形曲线 56上运动,因为除了切向分量25外径向分量24也以一定的振幅55变化。
示出电阻20变化过程的曲线33、56在径向本征预磁化点57上与径向分量24轴相交,这个点表示磁阻式测量敏感元件19在其难轴上的预磁化。
如图6所示,在难轴上的这个本征预磁化点57可以通过辅助磁体21 和其辅助磁场22在径向分量24轴上移动,由此产生实际的预磁化点58,该实际预磁化点相应地通过辅助磁场22与本征预磁化点57间隔开。
在图5的范围内在磁阻式测量敏感元件19的电阻20的值52变化时径向分量24和切向分量25总是方向相同地作用,而在图6的范围内存在反向点59,从该反向点开始径向分量24和切向分量25在磁阻式测量敏感元件19的电阻20的值52变化时完全相反地作用。由此图5的理想曲线33 扭转并且产生一曲线,其中存在导致图3中的实际信号变化曲线37的两个椭圆形曲线。因此在图6中所产生的曲线同样配有附图标记37。在此两个椭圆形曲线中的较小的那个引起附加脉冲38(其在图6中以相应的附图标记表示)。
实际的预磁化点58通过辅助磁体21越过反向点59越远,附加脉冲 38就越大。但也就是说,利用实际预磁化点58超过反向点59的超出距离 60可以调节附加脉冲38的大小。
在图6中示出最大可能的超出距离60,从该最大可能的超出距离开始,附加脉冲38超出控制阈值39,并因此导致脉冲信号32的上述频率倍增。在本实施例的范围内作为出错信号40要确定,任意调节的实际预磁化点 58'与在最大可能的超出距离60时的实际的预磁化点58相比具有多少储备。这一点在本实施例的范围内由下述方式实现,即:使辅助磁场22在任意调节出的实际预磁化点58'上随着测试磁场29变化,直到达到最大可能的超出距离60并且可以检测到上述的频率突变为止。测试磁场29在这个频率突变时的大小直接理解为储备,该储备可以在出错信号40中发送到调节器9上。如果储备等于零或甚至为负,则已经直接存在错误。
除了频率突变外当然也能够,检验其它描述辅助磁场错误的给定条件,如何时达到最大可能的超出距离60。
在此要指出的是,如果本征预磁化点57通过辅助磁场22提高到使整个曲线33移动到电阻20轴的另一侧上的程度,则在图6中所示的曲线33 在电阻20轴上成镜像。
现在参照图7a和7b,它们相应地示出图1转速传感器5的读取头14 与测试导体27的俯视图和图7a的读取头14与测试导体27的侧视图。
在读取头14里面可以集成有信号处理电路30,该信号处理电路在本实施例中以已知的方式实施成半导体芯片。在这个信号处理电路30里面集成有导引测试电流28的测试导体27,该测试导体基于测试电流28可以激励出测试磁场29。因为测试电流28可以以已知的方式馈入到测试导体27 里面,因此已知其大小和进而测试磁场29的大小,由此测试装置26可以通过测试电流28执行上述的测试方法并且确定用于出错信号40的储备。
原则上也能够使信号处理电路30执行上述测试方法。在出错情况下信号处理电路可以代替脉冲信号32或除了脉冲信号32外还输出出错信号 40。
在本实施例中,磁阻式 测量敏感元件19形成在信号处理电路30的钝化层61 上,由此使测试导体27可以直接设置在磁阻式 测量敏感元件19下方。
现在参照图8a和8b,它们相应地示出图1的转速传感器5的读取头 14与另选测试导体27的俯视图和图8a的读取头14与测试导体27的侧视图。
在图8中,磁阻式 测量敏感元件19一起集成在信号处理电路30中。这里测试导体27也可以这样设置在磁阻式 测量敏感元件19旁边,使得测试 磁场29还能被磁阻式 测量敏感元件19检测到。
因为磁阻式 测量敏感元件19和测试导体27可以与结构无关地在地点上挨得非常近地设置,因此测试磁场29和进而测试电流28可以非常小。
现在参照图9a和9b,它们相应地示出图1的转速传感器5的读取头 14与又一另选的测试导体27的俯视图和图9a的读取头14与测试导体27 的侧视图。
在图9a和9b中,读取头14被构造成已知的、通过差分场测量转速6 的读取头14。测试导体27在这个实施例中U形地敷设在信号处理电路30 上,其中各个磁阻式 测量敏感元件19设置在U形的测试导体27的腿部旁。
在图10中示出用于给图7a至9b的测试导体27通电的电路86。
电路86在本实施例中连接在在本实施例中构造成电流源90的电能供应源的供应导线88上。电流源90给出供应电流62,该供应电流为上述读取头14供给电能。电路86也可以另选地连接在通向这个电流源90的回线 64上。
在本实施例中,电路86具有常开触点66,该常开触点使电路86并联在供应导线88上。这个常开触点66可以由测试磁阻式 测量敏感元件19的装置、例如调节器9或信号处理电路30来控制。如果常开触点66闭合,则一部分供应电流62流过测试导体27作为测试电流28并且因此产生上述的测试 磁场 29。
为了进一步增强测试电流28,在闭合常开触点66以后断开与电路86 并联的常闭触点68,由此整个供应电流62作为测试电流28流过测试导体 27。通过这种方式可以用供应电流62建立最大可能的测试磁场29。
在图11示出电路86的改进方案。
在图11中,电路86从两个在图11中所示的端子70、72开始。可选地,在此常闭触点68可以选择成属于电路86或者不属于它。
在图11中,电路具有两个转换开关74,它们通过一公共的控制信号 76控制,该控制信号可例如由测试磁阻式测量敏感元件19的装置、例如调节器9或信号处理电路30输出。
磁阻式测量敏感元件19或者读取头14可以通过每个任意的用于测试电流28的形状来测试,只要这个测试电流28建立测试磁场29。磁阻式测量敏感元件19可以以给定的方式以一错误对于施加的测试磁场29作出反应,这可以在测试时被检验。
Claims (10)
1.一种用于检查转速传感器(5)中的辅助磁场(22)的方法,该辅助磁场设置成用于削弱磁阻式测量敏感元件(19)在磁阻式测量敏感元件(19)难轴上的预磁化,其中,所述磁阻式测量敏感元件(19)设置成,使所述磁阻式测量敏感元件的电阻(20)依赖于沿其易轴方向以待检测的转速(6)转动的编码盘(13)而变化,该方法包括:
-将测试磁场(29)加载到辅助磁场(22)上,和
-使和磁阻式测量敏感元件(19)的电阻(20)有关的输出信号(31)与描述辅助磁场(22)错误的给定条件进行对比,并基于该对比检查被加载的辅助磁场(22),
其中,所述磁阻式测量敏感元件(19)的电阻(20)与编码盘(13)之间的依赖关系具有反向点(59),从该反向点开始,电阻(20)的与编码盘(13)在难轴方向上的编码器磁场(17)有关的变化与电阻(20)的与在易轴方向上的编码器磁场(17)有关的变化相比改变其符号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为了检查辅助磁场(22),改变测试磁场(29),直到输出信号(31)满足给定条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该方法包括:给出储备值,该储备值与在输出信号(31)满足给定条件时的测试磁场(29)的大小有关。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在检查辅助磁场(22)期间在磁阻式测量敏感元件(19)上施加沿易轴方向作用的交变磁场,该交变磁场导致周期性的输出信号(31),其中,所述给定条件是周期性的输出信号(31)中的频率突变。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述交变磁场是转速传感器(5)的编码盘(13)的编码器磁场(17)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:基于通过电气的测试导体(27)的电流来激励测试磁场(29)。
7.一种测试装置(26),该测试装置设置用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.根据权利要求7所述的测试装置,其特征在于,该测试装置包括电气的测试导体(27)。
9.一种转速传感器(5),包括:编码盘(13),用于激励出与待检测的转速(6)有关的编码器磁场(17);具有磁阻式测量敏感元件(19)的读取头(14),用于给出与编码器磁场(17)和磁阻式测量敏感元件(19)有关的输出信号(31);激励出辅助磁场(22)的辅助磁体(21),该辅助磁体影响磁阻式测量敏感元件(19)的灵敏度;和根据权利要求7或8所述的测试装置(26)。
10.根据权利要求9所述的转速传感器(5),其特征在于,所述转速传感器是轮转速传感器。
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