DE102005022128A1

DE102005022128A1 - Drehwinkelerfassungsvorrichtung und zugehöriges Montageverfahren

Info

Publication number: DE102005022128A1
Application number: DE102005022128A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kariya Kawashima; Takashi Kariya Hamaoka; Takao Kariya Ban
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-01-19
Also published as: JP4470577B2; US20050253578A1; US7030608B2; JP2005326291A

Abstract

Ein Magnet (2) ist bei einem von zwei Elementen bereitgestellt, die eine relative Drehung zwischen sich beschreiben. Erste und zweite Hall-Elemente (3a, 4a) sind benachbart zueinander angeordnet und bei dem anderen der zwei Elemente bereitgestellt. Eine magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements (3a) ist im Allgemeinen senkrecht zu einer magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements (4a), und ein relativer Drehwinkel zwischen den zwei Elementen wird durch die ersten und zweiten Hall-Elemente (3a, 4a) auf der Grundlage eines magnetischen Flusses bestimmt, der durch einen Magnetflusserzeugungsabschnitt des Magneten (2) erzeugt wird und durch die ersten und zweiten Hall-Elemente (3a, 4a) zu einem Magnetflussanziehungsabschnitt des Magneten (2) hindurchgeht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung, die einen relativen Drehwinkel zwischen zwei Elementen (bspw. einem drehbaren Element und einem nicht-drehbaren Element) ohne Herstellung eines physikalischen Kontakts misst. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren einer derartigen Drehwinkelerfassungsvorrichtung.

In 10A und 10B ist eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik gezeigt, die einen großen Bereich von Drehwinkeln durch die Verwendung eines Magneten und Magneterfassungselementen misst (siehe bspw. ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-75108).

Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung umfasst einen kreisplattenförmigen Magneten 2 sowie erste und zweite Hall-IC 3, 4. Ein äußerer Kreisumfangsrand des Magneten 2 ist im Wesentlichen koaxial zu einer Drehwelle 1. Der Magnet 2 weist einen Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und einen Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) auf, die in einer Ebene, die senkrecht zu der Drehwelle 1 ist, diametral entgegengesetzt zueinander liegen. In 10B sind die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 unter dem äußeren Umfangsrand des Magneten 2 auf eine derartige Weise angeordnet, dass die zweite Hall-IC 4 um 90 Grad in einer Drehrichtung des Magneten 2 zu der ersten Hall-IC 3 versetzt ist. Die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 geben Signale aus, die dem magnetischen Fluss entsprechen, der von dem Magneten 2 ausgegeben wird.

Wenn der Magnet 2 gedreht wird, erzeugen die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 ein Sinuswellen-Ausgangssignal bzw. ein Kosinuswellen-Ausgangssignal wie diejenigen, die in 5A gezeigt sind. Eine Winkelberechnungsschaltung (ein Mikrocomputer) wandelt das Sinuswellensignal und das Kosinuswellensignal durch die Verwendung einer inversen trigonometrischen Funktion in einen charakteristischen Sägezahn-Signalverlauf um, der ähnlich zu demjenigen ist, der in 5B gezeigt ist, und der mit 180-Grad-Intervallen periodisch wiederholt wird. Die charakteristischen Sägezahn-Signalverläufe werden nacheinander verbunden, um ein Drehwinkelausgangssignal zu erhalten, das von 0 Grad bis 360 Grad reicht, wie das, das in 5C gezeigt ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik sind die erste Hall-IC 3 und die zweite Hall-IC 4 getrennt voneinander angeordnet. Folglich sind jeweils ein Raum zur Unterbringung der ersten Hall-IC 3 und ein Raum zur Unterbringung der zweiten Hall-IC 4 erforderlich. Folglich ist es in einem Fall, bei dem der verfügbare Unterbringungsraum relativ klein ist, schwierig, die Unterbringungsräume zum Unterbringen der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 bereitzustellen. Somit können in einem derartigen Fall, wenn die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik verwendet wird, die erste Hall-IC 3 und die zweite Hall-IC 4 nicht voneinander beabstandet werden, wobei folglich der Drehwinkel nicht gemessen werden kann. Des Weiteren kann bei der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, da die erste Hall-IC 3 und die zweite Hall-IC 4 voneinander beabstandet sind, ein Unterschied in der Umgebungsbedingung (bspw. Temperatur) zwischen der ersten Hall-IC 3 und der zweiten Hall-IC 4 vorhanden sein, was einen wesentlichen Unterschied in dem Ausgangssignal zwischen der ersten Hall-IC 3 und der zweiten Hall-IC 4 verursacht, was eine Verschlechterung der Genauigkeit des gemessenen Winkels zur Folge hat.

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit den vorstehend genannten Schwierigkeiten. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Anordnung von zwei Magneterfassungselementen aufweist und einen Drehwinkel in einem Bereich von 0 bis 360 Grad misst. Weiterhin ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Montage einer derartigen Drehwinkelerfassungsvorrichtung bereitzustellen.

Diese Aufgaben werden durch die in dem unabhängigen Patentansprüchen 1 und 8 definierten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist gemäß einer ersten Ausgestaltung eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung zum Messen eines relativen Drehwinkels zwischen zwei Elementen, die eine relative Drehung zwischen sich ausführen, bereitgestellt. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung umfasst einen Magneten und erste und zweite Magneterfassungselemente. Der Magnet ist bei einem der zwei Elemente bereitgestellt und in einer Ringform oder in einer Kreisplattenform konfiguriert. Eine Mitte eines äußeren Umfangsrandkreises, der durch einen äußeren Umfangsrand des Magneten definiert wird, stimmt im Wesentlichen mit einer Drehachse der relativen Drehung überein. Der Magnet umfasst einen Magnetflusserzeugungsabschnitt und einen Magnetflussanziehungsabschnitt, die diametral entgegengesetzt zueinander sind. Die ersten und zweiten Magneterfassungselemente sind benachbart zueinander angeordnet und bei dem anderen der zwei Elemente bereitgestellt. Eine magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Magneterfassungselements ist im Allgemeinen senkrecht zu einer magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Magneterfassungselements. Der relative Drehwinkel zwischen den zwei Elementen wird durch die ersten und zweiten Magneterfassungselemente auf der Grundlage eines magnetischen Flusses bestimmt, der durch den Magnetflusserzeugungsabschnitt erzeugt wird und durch die ersten und zweiten Magneterfassungselemente zu dem Magnetflussanziehungsabschnitt hindurchgeht.

Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ebenso als eine zweite Ausgestaltung ein Verfahren zur Montage einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren werden zwei koaxiale Magnete angebracht. Jeder der zwei Magnete ist entweder in einer Ringform oder in einer Kreisplattenform konfiguriert und weist einen Magnetflusserzeugungsabschnitt und einen Magnetflussanziehungsabschnitt auf, die diametral entgegengesetzt zueinander sind. Der Magnetflusserzeugungsabschnitt und der Magnetflussanziehungsabschnitt eines der zwei Magnete werden axial zu dem Magnetflussanziehungsabschnitt bzw. dem Magnetflusserzeugungsabschnitt des anderen der zwei koaxialen Magnete ausgerichtet. Dann werden erste und zweite Magneterfassungselemente bei einer vorbestimmten Stelle angebracht, bei der magnetische Flüsse der zwei Magnete sich einander im Wesentlichen aufheben, so dass ein verbleibender magnetischer Fluss bei der vorbestimmten Stelle im Wesentlichen Null wird, wobei die ersten und zweiten Magneterfassungselemente benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils magnetische Erfassungsoberflächen aufweisen, die im Allgemeinen senkrecht zueinander sind. Dann wird der eine der zwei koaxialen Magnete auf eine derartige Weise erneut angebracht, dass der Magnetflusserzeugungsabschnitt und der Magnetflussanziehungsabschnitt des einen der zwei koaxialen Magnete zu dem Magnetflusserzeugungsabschnitt bzw. dem Magnetflussanziehungsabschnitt des anderen der zwei koaxialen Magnete axial ausgerichtet sind.

Die Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und zugehörigen Vorteilen am Besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beigefügten Patentansprüchen und der beigefügten Zeichnung ersichtlich.
Es zeigen:
1A eine schematische perspektivische Darstellung einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
1B eine schematische umgedrehte Seitendarstellung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß 1A,
2 ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Schaltung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Abstand zwischen einem Magneten sowie ersten und zweiten Hall-Elementen von ersten und zweiten Hall-IC und einem Empfindlichkeitsverhältnis der ersten und zweiten Hall-IC der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Empfindlichkeitsverhältnis der ersten und zweiten Hall-IC und einem Winkelfehler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
5A einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einer Ausgabe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
5B einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einer Ausgabe bei einer Umwandlung durch die Verwendung einer inversen trigonometrischen Funktion gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
5C einen Graphen, der einen gemessenen Drehwinkel und eine Ausgabe der Magneterfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
6A einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einer magnetischen Flussdichte gemäß einem Vergleichsbeispielfall zusammen mit der Beziehung zwischen dem Drehwinkel und der Flussdichte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
6B einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einer Ausgabe bei einer Umwandlung durch die Verwendung einer inversen trigonometrischen Funktion in dem Vergleichsbeispielfall und in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
7 eine schematische perspektivische Darstellung, die eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,
8A eine schematische Seitendarstellung einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dritten bis fünften Ausführungsbeispielen,
8B eine schematische perspektivische Darstellung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß den dritten bis fünften Ausführungsbeispielen,
9 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einer magnetischen Flussdichte gemäß den dritten bis fünften Ausführungsbeispielen zeigt,
10A eine schematische Unteransicht einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik und
10B eine schematische Seitendarstellung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben.
Zuerst wird ein Grundaufbau einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1A bis 2 beschrieben. In 1A ist eine schematische perspektivische Darstellung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gezeigt und in 1B ist eine schematische umgekehrte Seitendarstellung der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gezeigt. In 2 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gezeigt.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel misst einen Drehwinkel einer drehbaren Welle 1, bspw. eines Drosselventils (bspw. einen Öffnungsgrad des Drosselventils). Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung umfasst einen Magneten 2 und erste und zweite Hall-IC 3, 4. Der Magnet 2 ist bei der drehbaren Welle 1 (einem drehbaren Element, das eines von zwei Elementen ist, die eine relative Drehung zwischen sich ausführen) befestigt. Die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 sind bei einem nicht gezeigten festen Element (das andere der zwei Elemente, die die relative Drehung zwischen sich ausführen) angebracht, wie bspw. einer Schaltungsplatine, die bei einem Gehäuse befestigt ist. Der relative Drehwinkel zwischen der drehbaren Welle 1 und dem festen Element wird auf der Grundlage einer Änderung in einem magnetischen Fluss des Magneten 2 gemessen, der an die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a, der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 angelegt wird.
Der Magnet 2 weist eine gleichförmige Dicke in der axialen Richtung der drehbaren Welle 1 auf und ist in einer Ringform oder einer Kreisplattenform konfiguriert. Die Mitte eines äußeren Umfangrandskreises, der durch einen äußeren Umfangsrand des Magneten 2 definiert wird, stimmt im Wesentlichen mit der Drehachse der drehbaren Welle 1 (der Drehachse der relativen Drehung) überein. Ein Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und ein Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des Magneten 2 sind in einer Ebene, die senkrecht zu der drehbaren Welle 1 ist, diametral entgegengesetzt zueinander.
Der Magnet 2 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auf eine derartige Weise magnetisiert, dass eine Magnetisierungsrichtung des Magnetflusserzeugungsabschnitts und eine Magnetisierungsrichtung des Magnetflussanziehungsabschnitts in der Ebene, die senkrecht zu der drehbaren Welle 1 ist, um 180 Grad zueinander versetzt sind.
Die erste Hall-IC 3 weist einen bekannten Aufbau auf, bei dem ein erstes Hall-Element 3a (ein erstes Magneterfassungselement) und ein erster Verstärker 3b in einem einzelnen Baustein bzw. Chip eingekapselt sind. Das erste Hall-Element 3a erzeugt eine Ausgabe bzw. ein Ausgangssignal, das einer Flussrichtung und einer Flussdichte eines magnetischen Flusses entspricht, der durch die magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a hindurchgeht. Der erste Verstärker 3b verstärkt das schwache Ausgangssignal des ersten Hall-Elements 3a.
Die zweite Hall-IC 4 weist einen bekannten Aufbau auf, bei dem ein zweites Hall-Element 4a (ein zweites Magneterfassungselement) und ein zweiter Verstärker 4b in einem einzelnem Baustein bzw. Chip eingekapselt sind. Das zweite Hall-Element 4a erzeugt eine Ausgabe bzw. ein Ausgangssignal, das der Flussrichtung und der Flussdichte des magnetischen Flusses entspricht, der durch eine magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a hindurchgeht. Der zweite Verstärker 4b verstärkt das schwache Ausgangssignal des zweiten Hall-Elements 4a.
Die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 sind benachbart zueinander angeordnet. Die ebene magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a, die parallel zu einer Ebene der ersten Hall-IC 3 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, ist im Allgemeinen parallel zu einer Tangente oder einer Tangentialebene, die den äußeren Umfangskreisrand des Magneten 2 berührt und parallel zu der Drehachse ist. Die Ebene magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a, die parallel zu einer Ebene der zweiten Hall-IC 4 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, ist im Allgemeinen senkrecht zu der Tangente oder der Tangentialebene angeordnet, die den äußeren Umfangskreisrand des Magneten 2 berührt. Mit diesem Aufbau ist die magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a im Allgemeinen senkrecht zu der magnetischen Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a.
Als Ergebnis ist eine Phase der Messausgabe bzw. des Messungsausgangssignals der zweiten Hall-IC 4 zu der Messausgabe bzw. dem Messungsausgangssignal der ersten Hall-IC 3 um 90 Grad versetzt. Folglich erzeugt bei einer Drehung des Magneten 2 die erste Hall-IC 3 ein Sinuswellenmessungsausgangssignal, das einen Zyklus von 360 Grad bildet, und die zweite Hall-IC 4 erzeugt ein Kosinuswellenmessungsausgangssignal, das einen Zyklus von 360 Grad bildet.
Unter Bezugnahme auf 1B sind die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a so platziert, dass sie eine imaginäre abgeschrägte Oberfläche 10a (oder 10b) eines entsprechenden imaginären Kegelstumpfes kreuzen, wobei ein Querschnitt hiervon durch eine gestrichelte Linie in 1B angegeben ist. Die imaginäre abgeschrägte Oberfläche 10a (oder 10b) erstreckt sich aus dem Magneten 2 von einem äußeren Umfangsrand α einer axialen Endoberfläche des Magneten 2 mit 45 Grad in Bezug auf eine imaginäre zylindrische Oberfläche 11, die sich axial über dem äußeren Umfangsrand α des Magneten 2 erstreckt und koaxial zu der Drehachse ist (oder in Bezug auf eine imaginäre Linie, d.h. eine linke strichpunktierte Linie in 1B, die sich axial über dem äußeren Umfangsrand α des Magneten 2 erstreckt, um eine Richtung eines Null-Grad-Winkels zu definieren, und koaxial zu der Drehachse ist). Hierbei ist es zu bevorzugen, dass sich die abgeschrägte Oberfläche 10A im Allgemeinen über die Mitte sowohl des ersten als auch des zweiten Hall-Elements 3a, 4a erstreckt. Des Weiteren können in 1B, obwohl die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a platziert sind, um die imaginäre abgeschrägte Oberfläche 10a zu kreuzen, die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a alternativ platziert sein, um die andere imaginäre abgeschrägte Oberfläche 10b in 1B zu kreuzen.
Wenn die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a bei der abgeschrägten Oberfläche 10a angeordnet sind, können die Wellenhöhen (oder Amplituden) der Messungsausgangswellen der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 auf einfache Weise gleichförmig gemacht werden, d.h., sie können auf einfache Weise in Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn der Durchmesser des Magneten 2 verändert wird, ändert sich der Flusswinkel des magnetischen Flusses, der von dem Magneten 2 nach Außen fließt. Somit ändert sich in einem derartigen Fall der Durchgangswinkel des magnetischen Flusses, der durch die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a hindurchgeht.
Des Weiteren ändert sich, wenn sich die Entfernung zwischen dem Magneten 2 und dem ersten und zweiten Hall-Elementen 3a, 4a ändert, der Durchgangswinkel des magnetischen Flusses, der durch die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a hindurchgeht.
In 3 ist ein Empfindlichkeitsverhältnis der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 (d.h. ein Amplitudenverhältnis zwischen der Amplitude des Sinuswellenmessungsausgangssignals der ersten Hall-IC 3 und der Amplitude des Kosinuswellenmessungsausgangssignals der zweiten Hall-IC 4) in Bezug auf einen Abstand bzw. einen Spalt zwischen dem Magneten 2 und den ersten und zweiten Hall-Elementen 3a, 4a der Hall-IC 3, 4 (d.h. der radialen Entfernung, die von dem vorstehend beschriebenen äußeren Umfangsrand α des Magneten 2 gemessen wird) für verschiedene Typen von Magneten 2 gezeigt, die die gleiche axiale Dicke von 6 mm aufweisen, aber unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen.
In 3 geben die Linien L10, L20, L40, L50, L60, L80, L90 und L100 die gemessenen Ergebnisse der Magneten an, die die Außendurchmesser 10 mm, 20 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 80 mm, 90 mm bzw. 100 mm aufweisen, um die Beziehung zwischen dem Abstand und dem Empfindlichkeitsverhältnis zu zeigen.
Das Empfindlichkeitsverhältnis kann einen Messungsfehler in dem gemessenen Winkel verursachen, so dass es zu bevorzugen ist, das Empfindlichkeitsverhältnis gleich oder nahe an 1 zu machen. Hierbei sollte, wie es in 4 gezeigt ist, das Empfindlichkeitsverhältnis in einem Bereich von 1 ± 0,1 (d.h. 0,9 bis 1,1) begrenzt werden, um den Messungswinkelfehler auf weniger als 2 Grad zu begrenzen.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird diese Bedingung erfüllt, wenn der Außendurchmesser des Magneten 2 in einem Bereich von 50 mm bis 90 mm liegt und die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a in einem Bereich von 1,5 mm bis 3,5 mm von dem äußeren Umfangsrand α des Magneten in der radialen Außenrichtung positioniert sind.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung ist in der vorstehend beschriebenen Art und Weise angeordnet. Somit erzeugt, wie es in 5A gezeigt ist, die erste Hall-IC 3 das Sinuswellenmessungsausgangssignal (die Linie A1 in 5A) bzgl. der Drehung des Magneten 2 und die zweite Hall-IC 4 erzeugt das Kosinuswellenmessungsausgangssignal (die Linie B1 in 5A) bzgl. der Drehung des Magneten 2. Des Weiteren sind die Wellenhöhe des Sinuswellenmessungsausgangssignals der ersten Hall-IC 3 und die Wellenhöhe des Kosinuswellenmessungsausgangssignals der zweiten Hall-IC 4 im Allgemeinen gleich.
In der Drehwinkelerfassungsvorrichtung, wie sie in 2 gezeigt ist, wird die Ausgabe bzw. das Ausgangssignal der ersten Hall-IC 3 durch einen ersten Analog-Digital-Wandler (ADC) 5 umgewandelt und wird einer Winkelberechnungsschaltung (einem Mikrocomputer) 6 eingegeben. Des Weiteren wird die Ausgabe bzw. das Ausgangssignal der zweiten Hall-IC 4 durch einen zweiten ADC 7 umgewandelt und wird der Winkelberechnungsschaltung 6 eingegeben.
Die Winkelberechnungsschaltung 6 dient zur Berechnung des entsprechenden Winkels auf der Grundlage der Ausgangssignale der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4. Wie es in 5B gezeigt ist, wandelt die Winkelberechnungsschaltung 6 das Sinuswellenmessungsausgangssignal der ersten Hall-IC 3 und das Kosinuswellenmessungsausgangssignal der zweiten Hall-IC 4, die in 5A gezeigt sind, in einen charakteristischen Sägezahn-Signalverlauf C1, der mit 180-Grad-Intervallen wiederholt wird, durch die Verwendung der inversen trigonometrischen Funktion um: {tanθ = sinθ/cosθ → θ = tan–1(sinθ/cosθ)}.
Dann verbindet, wie es in 5C gezeigt ist, die Winkelberechnungsschaltung 6 die charakteristischen Sägezahn-Signalverläufe C1, um eine Drehwinkelausgabe bzw. ein Drehwinkelausgangssignal D1 (analoges Signal) zu erzeugen, das dem Drehwinkel des Magneten 2 in einem Bereich von 0 bis 360 Grad entspricht.
Wenn die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a bei der imaginären zylindrischen Oberfläche 11 (bspw. dem Punkt A gemäß 1B) angeordnet sind, wird die Änderung in dem magnetischen Fluss, der durch das zweite Hall-Elemente 4a hindurchgeht, im Wesentlichen Null. Somit wird, wie es in 6A gezeigt ist, die Wellenhöhe (B2 in 6A) des Signalverlaufs des Messungsausgangssignals der zweiten Hall-IC 4 bzgl. der Wellenhöhe (A2) des Signalverlaufs des Messungsausgangssignals der ersten Hall-IC 3 klein.
Des Weiteren bildet, wenn diese Ausgangssignale B2, A2 durch die inverse trigonometrische Funktion umgewandelt werden, die sich ergebende Kennlinie C2 nicht den vorstehend beschriebenen Sägezahn-Signalverlauf, der mit 180-Grad-Intervallen wiederholt wird, wie es in 6B gezeigt ist.
Nachstehend sind die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
In der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a benachbart zueinander angeordnet und die magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a ist im Allgemeinen senkrecht zu der magnetischen Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a. Somit gibt es lediglich einen erforderlichen Unterbringungsraum zur Unterbringung der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4. Auf diese Weise wird ein Freiheitsgrad im Hinblick auf die Montierbarkeit der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 verbessert, wobei folglich die Montierbarkeit der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 in der Drehwinkelerfassungsvorrichtung verbessert werden kann. Des Weiteren sind, da die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 benachbart zueinander angeordnet sind, die Umgebungsbedingung des ersten Hall-Elements 3a und die Umgebungsbedingung des zweiten Hall-Elements 4a im Wesentlichen gleich. Somit werden die Abweichung des Ausgangssignals des ersten Hall-Elements 3a und die Abweichung des Ausgangssignals des zweiten Hall-Elements 4a im Wesentlichen gleich, wobei folglich eine gute und stabile Winkelmessungsgenauigkeit erreicht werden kann.
Des Weiteren sind die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a weg von dem Magneten 2 bei der vorbestimmten Position bei der imaginären abgeschrägten Oberfläche 10a angeordnet, die sich mit 45 Grad von dem äußeren Umfangsrand α des Magneten 2 erstreckt, wobei folglich die Wellenhöhen der Messungsausgangswellen der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 auf einfache Weise gleichförmig gemacht werden können.
Des Weiteren wird der Außendurchmesser des Magneten 2 in dem Bereich von 50 mm bis 90 mm gehalten und die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a sind in dem Bereich von 1,5 mm bis 3,5 mm weg von dem äußeren Umfangsrand α des Magneten 2 bei der radialen Außenseite des äußeren Umfangsrands α platziert. Somit stimmen die Wellenhöhe der ersten Hall-IC 3 und die Wellenhöhe der zweiten Hall-IC 4 im Wesentlichen miteinander überein. Auf diese Weise ist das Empfindlichkeitsverhältnis der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 auf den Bereich von 0,9 bis 1,1 begrenzt, wobei hierdurch der Winkelmessungsfehler der Drehwinkelerfassungsvorrichtung innerhalb von 2 Grad begrenzt werden kann.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die erste Hall-IC 3, die das erste Hall-Element 3a umfasst, benachbart zu der zweiten Hall-IC 4 angeordnet, die das zweite Hall-Element 4a umfasst.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind das erste Hall-Element 3a und das zweite Hall-Element 4a in einem einzelnen Baustein bzw. Chip 8 angeordnet. Die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a, die in dem einzelnen Chip 8 eingekapselt sind, sind auf eine ähnliche Weise zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Somit ist die magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a parallel zu der Tangente oder der Tangentialebene, die den äußeren Umfangskreisrand des Magneten 2 berührt, und die magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a ist senkrecht zu der Tangente oder der Tangentialebene, die den äußeren Umfangskreisrand des Magneten 2 berührt. Folglich ist die magnetische Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements 4a im Allgemeinen senkrecht zu der magnetischen Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements 3a.
Nachstehend sind die Vorteile des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a sind benachbart zueinander in dem einzelnen Baustein bzw. Chip 8 angeordnet, so dass die Anzahl von Komponenten verringert ist, wobei die Montage vereinfacht wird. Des Weiteren kann der Unterbringungsraum zur Unterbringung der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a kleiner gemacht werden. Somit kann die Installierbarkeit der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a weiter verbessert werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8A bis 9 beschrieben.
In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist ein Fall beschrieben, bei dem ein einzelner Magnet 2 verwendet wird.
In dem dritten Ausführungsbeispiel sind, wie es in 8 gezeigt ist, zwei im Wesentlichen identische koaxiale Magnete (Haupt- und Nebenmagnete) 2, die im Allgemeinen die gleiche radiale Dicke, die gleiche Dicke und die gleiche magnetische Kraft aufweisen, bereitgestellt. Die Magnete 2 sind in der axialen Richtung der drehbaren Welle 1 voneinander beabstandet. Die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a sind zwischen den zwei Magneten 2 in der axialen Richtung positioniert. Hierbei sind die Einstellungen, wie bspw. der Durchmesser jedes Magneten 2, der Abstand bzw. Spalt zwischen jedem Magneten 2 und den ersten und zweiten Hall-Elementen 3a, 4a sowie der Anbringwinkel der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a bzgl. des äußeren Umfangsrandes α jedes Magneten 2 die gleichen wie diejenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Nachstehend sind die Vorteile gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann der Betrag des magnetischen Flusses, der den ersten und zweiten Hall-Elementen 3a, 4a zugeführt wird, vergrößert werden, um die Empfindlichkeit der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a zu verbessern. Auf diese Weise können, wie es in 9 gezeigt ist, die Wellenhöhe des Sinuswellenmessungsausgangssignals (die Linie, die durch A3 in 9 angegeben ist) der ersten Hall-IC 3 und die Wellenhöhe des Kosinuswellenmessungsausgangssignals (die Linie, die durch B3 in 9 angegeben ist) bzgl. derjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe die Linie A1 und die Linie B1 in 9) vergrößert werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, werden die Ausgangssignale der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 vergrößert, um die Genauigkeit des gemessenen Winkels zu verbessern und dadurch eine Verschlechterung der Messgenauigkeit, die durch externe Störungen (bspw. Einflüsse einer externen magnetischen Kraft) verursacht wird, zu begrenzen.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein Viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel handelt von dem Montageverfahren der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird wie nachstehend beschrieben montiert.

(1) Zuerst werden die zwei koaxialen Magnete 2 in einer umgekehrten Beziehung angebracht, so dass der Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und der Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) eines der zwei Magneten in Bezug auf den Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und den Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des anderen der zwei Magnete 2 umgekehrt sind (umgekehrter Anbringungsschritt). Anders ausgedrückt sind der Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und der Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des einen der zwei Magnete 2 axial zu dem Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) bzw. dem Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) des anderen der zwei koaxialen Magnete 2 ausgerichtet.
(2) Als nächstes werden die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a (die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4) bei einer vorbestimmten Stelle angebracht, bei der sich magnetische Flüsse der zwei Magneten 2 einander im Wesentlichen aufheben, so dass ein verbleibender magnetischer Fluss bei der vorbestimmten Stelle im Wesentlichen Null wird (Hall-Element-Anbringschritt). Die Ausgangssignalverläufe der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a in diesem Hall-Element-Anbringschritt sind jeweils durch Linien A4, B4 in 9 angegeben.
(3) Als nächstes werden die zwei Magnete 2 erneut auf eine derartige Weise angebracht, dass der Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und der Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des einen der zwei Magneten 2 in die gleichen Richtungen wie der Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) bzw. der Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des anderen der zwei Magneten 2 ausgerichtet sind (normaler Anbringungsschritt), wie es in 8A und 8B gezeigt ist. Anders ausgedrückt werden der Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) und der Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des einen der zwei Magneten 2 axial zu dem Magnetflusserzeugungsabschnitt (N-Pol) bzw. dem Magnetflussanziehungsabschnitt (S-Pol) des anderen der zwei koaxialen Magneten 2 ausgerichtet.

Nachstehend sind die Vorteile gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn die Drehwinkelerfassungsvorrichtung auf die vorstehend beschriebene Art und Weise montiert wird, heben sich die magnetischen Flüsse der zwei Magneten im Wesentlichen einander auf, und die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a werden bei den entsprechenden Positionen angebracht, bei denen sich die magnetischen Flüsse im Wesentlichen einander aufheben. Folglich können die Wellenhöhen der Messungsausgangswellen der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a mit einer hohen Genauigkeit gleichförmig gemacht werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben.
In dem fünften Ausführungsbeispiel ist ein spezifischeres Beispiel des Montageverfahrens gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Nach dem Hall-Element-Anbringschritt gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel (aber vor dem normalen Anbringschritt) wird die Drehwinkelerfassungsvorrichtung zeitweilig bei einer vorbestimmten Anbringposition angebracht.
Als nächstes werden das erste Messungsausgangssignal (die Linie A4 in 9) der ersten Hall-IC 3 und das zweite Messungsausgangssignal (die Linie B4 in 9) als magnetische Versatzwerte bzw. Offset-Werte ausgelesen, die durch eine externe Störung versetzt werden.
Dann wird nach dem normalen Anbringschritt in der Winkelberechnungsschaltung 6 das erste Messungsausgangssignal (die Linie A4) von dem Messungsausgangssignal des ersten Hall-Elements 3a subtrahiert (gegengerechnet bzw. versetzt) und das zweite Messungsausgangssignal (die Linie B4) wird von dem Messungsausgangssignal des zweiten Hall-Elements 4A subtrahiert (gegengerechnet bzw. versetzt).
Als nächstes sind die Vorteile des fünften Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wenn die Drehwinkelerfassungsvorrichtung auf die vorstehend beschriebene Art und Weise montiert wird, kann die externe Störung auf den magnetischen Fluss bei der vorbestimmten Anbringposition aufgehoben werden. Somit ist es möglich, Abweichungen der Wellenhöhen der Messungsausgangssignale der ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 zu begrenzen, die durch die externe Störung verursacht werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 stationär befestigt und der Magnet (die Magnete) wird (werden) gedreht. Alternativ hierzu kann (können) der Magnet (die Magnete) 2 stationär befestigt werden und die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 können gedreht werden. Weiter alternativ hierzu können der Magnet (die Magnete) 2 und die ersten und zweiten Hall-IC 3, 4 in Bezug zueinander gedreht werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a als die Beispiele der ersten und zweiten Magneterfassungselemente verwendet. Alternativ hierzu können andere Typen von Magneterfassungselementen, wie bspw. magnetoresistive Elemente (MRE), verwendet werden. Ebenso ist es in einigen Fällen nicht erforderlich, jedes der ersten und zweiten Hall-Elemente 3a, 4a als Teil der entsprechenden Hall-IC 3, 4 bereitzustellen. Das heißt, an Stelle der Hall-IC 3, 4, die bspw. in 1A und 1B angegeben sind, können die Hall-Elemente 3a, 4a alleine ohne den entsprechenden Verstärker 3b, 4b in einer Art und Weise angeordnet sein, die ähnlich zu der der Hall-IC 3, 4 ist, die bspw. unter Bezugnahme auf die 1A und 1B beschrieben sind. In einem derartigen Fall kann der entsprechende Verstärker 3b, 4b in der in dem ersten Ausführungsbeispiel genannten Schaltungsplatine bereitgestellt sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird (werden) der Dauermagnet (die Dauermagnete) verwendet, um den Magnet (die Magnete) 2 zu bilden. Alternativ hierzu kann (können) ein Elektromagnet (Elektromagnete), der (die) die magnetische Kraft bei einer Zufuhr eines elektrischen Stroms erzeugt (erzeugen), verwendet werden, um den Magnet (die Magnete) 2 zu bilden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Öffnungsgrad des Drosselventils durch die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemessen. Alternativ hierzu kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um andere Drehwinkel, wie bspw. einen Drehwinkel eines Arms eines Industrieroboters, zu messen.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für einen Fachmann auf einfache Weise ersichtlich. Die Erfindung in ihrem breiteren Begriffen ist folglich nicht auf die spezifischen Einzelheiten, ein charakteristisches Gerät und veranschaulichende Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, begrenzt.
Ein Magnet (2) ist bei einem von zwei Elementen bereitgestellt, die einen relative Drehung zwischen sich beschreiben. Erste und zweite Hall-Elemente (3a, 4a) sind benachbart zueinander angeordnet und bei dem anderen der zwei Elemente bereitgestellt. Eine magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Hall-Elements (3a) ist im Allgemeinen senkrecht zu einer magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Hall-Elements (4a), und ein relativer Drehwinkel zwischen den zwei Elementen wird durch die ersten und zweiten Hall-Elemente (3a, 4a) auf der Grundlage eines magnetischen Flusses bestimmt, der durch einen Magnetflusserzeugungsabschnitt des Magneten (2) erzeugt wird und durch die ersten und zweiten Hall-Elemente (3a, 4a) zu einem Magnetflussanziehungsabschnitt des Magneten (2) hindurchgeht.

Claims

Drehwinkelerfassungsvorrichtung zum Messen eines relativen Drehwinkels zwischen zwei Elementen, die eine relative Drehung zwischen sich ausführen, wobei die Drehwinkelerfassungsvorrichtung umfasst: einen Magneten (2), der bei einem der zwei Elemente bereitgestellt ist und in einer Ringform oder einer Kreisplattenform konfiguriert ist, wobei die Mitte eines äußeren Umfangsrandkreises, der durch einen äußeren Umfangsrand des Magneten (2) definiert ist, im Wesentlichen mit einer Drehachse der relativen Drehung übereinstimmt, wobei der Magnet (2) einen Magnetflusserzeugungsabschnitt und einen Magnetflussanziehungsabschnitt umfasst, die diametral entgegengesetzt zueinander sind, und ersten und zweiten Magneterfassungselementen (3a, 4a), die benachbart zueinander angeordnet sind und bei dem anderen der zwei Elemente bereitgestellt sind, wobei eine magnetische Erfassungsoberfläche des ersten Magneterfassungselements (3a) im Allgemeinen senkrecht zu einer magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Magneterfassungselements (4a) ist und der relative Drehwinkel zwischen den zwei Elementen durch die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) auf der Grundlage eines magnetischen Flusses bestimmt wird, der durch den Magnetflusserzeugungsabschnitt erzeugt wird und durch die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) zu dem Magnetflussanziehungsabschnitt hindurchgeht.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) platziert sind, um eine imaginäre abgeschrägte Oberfläche (10a, 10b) zu kreuzen, die sich aus dem Magneten (2) von dem äußeren Umfangsrand (α) einer axialen Endoberfläche des Magneten (2) mit 45 Grad in Bezug auf eine imaginäre zylindrische Oberfläche (11) erstreckt, die sich axial über dem Außenumfangsrand (α) der einen axialen Endoberfläche des Magneten (2) erstreckt und koaxial zu der Drehachse ist.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Außendurchmesser des Magneten (2) in einem Bereich von 50 mm bis 90 mm liegt und die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) radial außen zu dem Magneten (2) bei einer Position platziert sind, die in einem Bereich von 1,5 mm bis 3,5 mm von dem Ursprung (α) in der radialen Richtung des Magneten (2) liegt.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Magnet (2) ein erster Magnet (2) ist, die Drehwinkelerfassungsvorrichtung einen zweiten Magneten (2) umfasst, der von demselben Typ wie der erste Magnet (2) ist und koaxial in Bezug auf den ersten Magneten (2) auf eine derartige Weise angeordnet ist, dass der zweite Magnet (2) axial von dem ersten Magneten (2) beabstandet ist, wobei der Magnetflusserzeugungsabschnitt und der Magnetflussanziehungsabschnitt des zweiten Magneten (2) axial zu dem Magnetflusserzeugungsabschnitt und dem Magnetflussanziehungsabschnitt des ersten Magneten (2) ausgerichtet sind, und die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) zwischen dem ersten Magneten (2) und dem zweiten Magneten (2) in der axialen Richtung der ersten und zweiten Magneten (2) positioniert sind.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) in einem einzelnen Baustein bereitgestellt sind.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Magnet (2) auf eine derartige Weise magnetisiert ist, dass sich ein magnetischer Fluss, der von dem Magneten (2) erzeugt wird, in einer radialen Richtung des Magneten (2) erstreckt, und eine Magnetisierungsrichtung des Magnetflusserzeugungsabschnitts und eine Magnetisierungsrichtung des Magnetflussanziehungsabschnitts zueinander um 180 Grad versetzt sind.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine der magnetischen Erfassungsoberfläche des ersten Magneterfassungselements (3a) und der magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Magneterfassungselements (4a) parallel zu einer imaginären Tangentialebene ist, die den äußeren Umfangsrand des Magneten (2) berührt und parallel zu der Drehachse ist, und die andere der magnetischen Erfassungsoberfläche des ersten Magneterfassungselements (3a) und der magnetischen Erfassungsoberfläche des zweiten Magneterfassungselements (4a) im Allgemeinen senkrecht zu der imaginären Tangentialebene ist.
Verfahren zur Montage einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung, wobei das Verfahren Schritte umfasst: zum Anbringen zweier koaxialer Magnete (2), von denen jeder in einer Ringform oder einer Kreisplattenform konfiguriert ist und einen Magnetflusserzeugungsabschnitt und einen Magnetflussanziehungsabschnitt aufweist, die diametral entgegengesetzt zueinander sind, wobei der Magnetflusserzeugungsabschnitt und der Magnetflussanziehungsabschnitt eines der zwei Magneten (2) axial zu dem Magnetflussanziehungsabschnitt bzw. dem Magnetflusserzeugungsabschnitt des anderen der zwei koaxialen Magnete (2) ausgerichtet werden, zum Anbringen von ersten und zweiten Magneterfassungselementen (3a, 4a) bei einer vorbestimmten Stelle, bei der sich magnetische Flüsse der zwei Magneten (2) einander im Wesentlichen aufheben, so dass ein verbleibender magnetischer Fluss bei der vorbestimmten Stelle im Wesentlichen Null wird, wobei die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils magnetische Erfassungsoberflächen aufweisen, die im Allgemeinen senkrecht zueinander sind, und zum erneuten Anbringen des einen der zwei koaxialen Magnete (2) auf eine derartige Weise, dass der Magnetflusserzeugungsabschnitt und der Magnetflussanziehungsabschnitt des einen der zwei koaxialen Magnete (2) axial zu dem Magnetflusserzeugungsabschnitt bzw. dem Magnetflussanziehungsabschnitt des anderen der zwei koaxialen Magnete (2) ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, mit Schritten: zum Anbringen der zeitweilig montierten Drehwinkelerfassungsvorrichtung bei einer vorbestimmten Anbringposition nach dem Anbringen der ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) und vor dem erneuten Anbringen des einen der zwei koaxialen Magnete (2), zum Auslesen von ersten und zweiten Messungsausgangssignalen, die durch die ersten und zweiten Magneterfassungselemente (3a, 4a) jeweils erzeugt werden, als magnetische Versatzwerte, zum Subtrahieren des ersten Messungsausgangssignal von einem Messungsausgangssignal des ersten Magneterfassungselements (3a) nach dem erneuten Anbringen des einen der zwei koaxialen Magnete (2) und zum Subtrahieren des zweiten Messungsausgangssignals von einem Messungsausgangssignal des zweiten Magneterfassungselements (4a) nach dem erneuten Anbringen des einen der zwei koaxialen Magnete (2).