DE19601242B4

DE19601242B4 - Versatz-Erfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE19601242B4
Application number: DE19601242A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Kariya Ao; Yoshimi Kariya Yoshino; Yasuaki Kariya Makino; Seiki Kariya Aoyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1996-01-15
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2016-01-16
Also published as: DE19601242A1; JP2982638B2; JPH08193839A; US5656936A

Abstract

Versatz-Erfassungseinrichtung mit:
einem ersten Bauteil (1), das mit einer Vielzahl von nahezu die gleiche Teilung (λ) und Form besitzenden Vorsprüngen (21; 22) versehen ist,
einem dem ersten Bauteil (1) gegenüberliegenden zweiten Bauteil (3), dessen gegenüberliegende Oberfläche eine Weite hat, die größer ist, als die Teilung (λ) der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1),
wobei wenigstens eines des ersten und zweiten Bauteils aus einem einen Magnetismus erzeugenden Material hergestellt ist, so dass in einem Spalt zwischen dem ersten und zweiten Bauteil ein magnetisches Feld wirkt, das sich im Ansprechen auf einen Versatz der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1) in Richtung der Weite des zweiten Bauteils (3) zyklisch ändert,
einem zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem zweiten Bauteil (3) angeordneten ersten und zweiten magnetoresistiven Element (41; 42), die in Richtung der Weite des zweiten Bauteils (3) so voneinander beabstandet sind, dass sich, wenn sich...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Versatz-Erfassungseinrichtung, die die Änderung eines magnetischen Feldes unter Ausnutzung der Änderung des Widerstands eines magnetoresistiven Elements (dieses wird nachstehend als MRE bezeichnet) und den Bewegungszustand eines sich bewegenden oder drehenden Körpers, basierend auf den Meß- bzw. Erfassungsergebnissen, erfaßt.

Eine herkömmliche Versatz-Erfassungseinrichtung mit einem MRE, dessen Widerstand sich entsprechend der magnetischen Änderung ändert, wird aufgrund von Merkmalen wie z.B. einer zuverlässigen Arbeitsweise, einer hohen Genauigkeit, einer langen Lebensdauer und einer geringen Baugröße vielfältig angewendet.

Derartige Versatz-Erfassungseinrichtungen sind aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 539 602 A1 , dem US Patent Nr. 4,712,083 oder dem US Patent Nr. 5,359,287 bekannt. Letzteres offenbart als ein Beispiel für eine derartige Versatz-Erfassungseinrichtung einen Meßfühler, der zwei Paar MRE aufweist und die magnetische Änderung im Ansprechen auf die Umdrehung oder den Weg bzw. Versatz des sich drehenden, dem Erfassungsgegenstand entsprechenden Körpers erfaßt, der zum Erfassen der Drehzahl oder des Versatzes des Erfassungsgegenstandes mit einer konstanten Teilung angeordnete Zahnradzähne hat. Wie es in den 9 und 10 veranschaulicht ist, ist jedes der im Sensor eingebauten MRE 14a, 14b, 14c und 14d mittels mehrmals Ende an Ende abwechselnd miteinander verbundenen lang- und kurzstreifigen Abschnitten so gestaltet, daß die langstreifigen Abschnitte bezüglich der Richtung B der von einem vorgeschalteten Magneten ausgehenden Magnetkraftlinien unter einem Winkel von etwa 45° oder 135° geneigt sind.

Andererseits, da in den letzten Jahren eine starke Nachfrage nach einer Präzisions-Erfassung bestand, wurde es notwendig, zur Erhöhung der Anzahl der Impulse pro Umdrehung des sich drehenden Körpers die Zahnteilungen des Zahnrades des Erfassungsgegenstandes zu verengen.

Wenn bei einer in der 9 dargestellten MRE-Anordnung die Zahnradzahnteilung verengt wird, wird eine Präzisions-Erfassung erschwert, wenn die durch die jeweiligen MRE 14a (14b) und 14c (14d) gehenden Magnetkraftlinien verschieden sind. Andererseits tritt bei der in der 10 dargestellten MRE-Anordnung ebenfalls ein Problem auf, wenn die Abstände zwischen den Zahnradzähnen und den jeweiligen MRE 14a bis 14d sich voneinander unterscheiden, nämlich daß das resultierende Ausgangssignal klein ist.

Zur Behebung dieser Probleme wird im U.S. Patent Nr. 5,359,287 eine MRE-Anordnung mit einem zweischichtigen Aufbau vorgeschlagen, bei dem die bezüglich der Richtung B der Magnetkraftlinien unter einem Winkel von etwa 45° bzw. etwa 135° angeordneten MRE Paare 14a und 14c bzw. 14b und 14d übereinander angeordnet sind, wie es in der 11 dargestellt ist. Weiterhin wird in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5-180664 eine Erfassungseinrichtung vorgeschlagen, die so aufgebaut ist, daß eine gerade Anzahl von 4 oder mehreren MRE 14e bis 14l parallel zueinander angeordnet und in Reihe zueinander geschaltet sind, wie es in der 12 abgebildet ist.

Jedoch bereiten diese Einrichtungen folgende Probleme. Bei der in der 11 veranschaulichten Erfassungseinrichtung, ist das Herstellverfahren angesichts des komplizierten Aufbaus ebenfalls derart kompliziert, daß die Erfassungseinrichtung teuer wird. Bei der in der 12 abgebildeten Erfassungseinrichtung ist es unvermeidlich, daß die Erfassungseinrichtung selbst nicht nur größer, sondern auch teurer wird, da im Vergleich zu der in der 11 veranschaulichten Erfassungseinrichtung mehrere MRE erforderlich sind, und für die halbe Anzahl der MRE 14e bis 14l Differenzverstärker-Schaltkreise 12 benötigt werden.

Eine Versatz-Erfassungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus dem US Patent Nr. 3,900,814 bekannt. Die offenbarte Versatz-Erfassungseinrichtung weist eine Vielzahl von in Reihe geschalteten magnetoresistiven Elementen auf, die in einem Magnetfeld zwischen einem stationären Bauteil und einem sich relativ zu dem stationären Bauteil bewegenden Bauteil mit Vorsprüngen angeordnet sind. Die Widerstandswerte der in Reihe geschalteten magnetoresistiven Elemente ändern sich in Abhängigkeit von einer Änderung des Magnetfeldes gleichläufig.

Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine relativ einfach ausgebildete und zuverlässig arbeitende Versatz-Erfassungseinrichtung vorzusehen.

Gelöst wird dieses Aufgabe durch eine Versatz-Erfassungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt
1 eine strukturelle Ansicht, die den Aufbau bzw. die Gestaltung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
2 eine Modellansicht, die die Veränderung der Magnetkraftlinien veranschaulicht, wenn eine Anordnung bzw. ein Muster der MRE als ein einzelnes langstreifiges Muster angesehen wird;
3 eine graphische Abbildung, die die Änderung des Winkels eines MRE zur Richtung der Magnetkraftlinien gemäß der Zahl der Umdrehungen eines Zahnrades veranschaulicht;
4 eine graphische Abbildung, die die Beziehung zwischen dem Widerstandswert eines MRE und dem Winkel der Richtung der auf das MRE wirkenden Magnetkraftlinien veranschaulicht;
5 eine graphische Abbildung, die die Änderung des Ausgangssignals des Mittelpunktanschlußes einer Halbbrücke entsprechend der Zahl der Zahnradumdrehungen veranschaulicht;
6 eine Modellansicht, die den Aufbau veranschaulicht, wobei sich ein Magnet und die MRE an der Innenseite des Zahnrades befinden;
7 und 8 Modellansichten, die andere verschiedene Formen von Zahnradzähnen veranschaulichen;
9 eine Ansicht, die einen herkömmlichen Aufbau veranschaulicht, bei dem zwei Paar der MRE symmetrisch angeordnet sind;
10 eine Ansicht, die einen herkömmlichen Aufbau veranschaulicht, bei dem zwei Paar der MRE in der Richtung der Magnetkraftlinien angeordnet sind;
11 eine Ansicht, die einen herkömmlichen Aufbau veranschaulicht, bei dem zwei Paar der MRE in einer Schicht angeordnet sind; und
12 ein elektrisches Schaltkreisdiagramm, das einen herkömmlichen Aufbau veranschaulicht, bei dem acht Paare der MRE parallel zueinander angeordnet und in Reihe zueinander angeschlossen sind.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform die Beschreibung der vorliegenden Erfindung.
Die 1 veranschaulicht den Aufbau der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Eine Versatz-Erfassungseinrichtung 10 ist eine Umdrehungs-Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit, des Drehwinkels, etc. verwendet wird und ein Zahnrad 1 (dieses entspricht dem ersten Bauteil) aufweist, das koaxial mit einem Erfassungsgegenstand (drehender Körper) angeordnet und auf bzw. an der äußeren Umfangsoberfläche mit rechteckigen, mit einer Teilung λ ausgebildeten und aus einem magnetischen Material hergestellten Zähnen 21, 22 ... (diese entsprechen den Vorsprüngen) versehen ist, einen Magnet 3 (dieser entspricht dem zweiten Bauteil) mit einer Weite, die größer ist, als die Teilung λ des Zahnrades 1, und derart angeordnet ist, daß sich dessen N-Pol gegenüber den Zähnen 21, 22, ... befindet, und ein in einem Spalt zwischen dem Zahnrad 1 und dem Magneten 3 angeordnetes Paar der MRE 41 und 42 (dies entspricht den ersten und zweiten magnetoresistiven Elementen).
Wenn sich das Zahnrad 1 dreht, wird im Spalt zwischen dem Zahnrad 1 und dem Magneten 3 in Richtung vom Magneten 3 zum Zahnrad 1 entspre chend der Änderung der Position der Zähne 21, 22, ... des Zahnrades 1 ein zyklisches Magnetfeld ausgebildet.
Die MRE 41 und 42 sind an Positionen angeordnet, an denen sie einem gleichphasigen Magnetfeld ausgesetzt sind, und zwar auch dann, wenn sich das Zahnrad 1 dreht. Die MRE 41 und 42 sind nämlich so angeordnet, daß der Mitte-zu-Mitte-Abstand L zwischen dem MRE 41 und MRE 42 der Teilung λ der Zähne 21, 22, ... des Zahnrades 1 nahezu gleich ist. Dementsprechend sind die auf die MRE 41 und 42 wirkenden Winkeländerungen des magnetischen Feldes identisch, und zwar unabhängig von der Positionsänderung der Zähne 21, 22, ... des Zahnrades 1.
Da die aus dem Magneten 3 zum Zahnrad 1 emittierten Magnetkraftlinien nicht auf die Kerben, sondern auf die Zähne 21, 22, ... des Zahnrades 1 wirken, können die Ausgangssignale der MRE 41 und 42 dadurch erhöht werden, daß die MRE 41 und 42 derart angeordnet sind bzw. werden, daß der Mitte-zu-Mitte-Abstand L zwischen diesen der Teilung λ der Zähne 21, 22, ... des Zahnrades 1 nahezu gleich ist.
Die MRE 41 und 42 sind so zusammengesetzt bzw. aufgebaut, daß deren langstreifigen Abschnitte und kurzstreifigen Abschnitte abwechselnd miteinander verbunden sind, so daß sie ein Zickzack-förmiges Muster aufweisen; sie sind außerdem so angeordnet, daß deren langstreifigen Abschnitte bezüglich der aus dem Magneten 3 zum Zahnrad 1 emittierten Magnetkraftlinien Winkel von etwa 45° bzw. etwa 135° ausbilden.
Die MRE 41 und 42 bilden eine Halbbrückenschaltung. Ein Ende des MRE 41 ist mit einem Anschluß 5 versehen, und dessen anderes Ende ist an das MRE 42 angeschlossen. In der Mittelposition zwischen dem MRE 41 und 42 ist ein Anschluß 7 als ein Mittelpunktanschluß der Halbbrückenschaltung vorgesehen. Das andere Ende des MRE 42 ist mit einem Anschluß 6 versehen.
Als Nächstes wird die Änderung des Widerstands der MRE 41 und 42 entsprechend der Umdrehung des Zahnrades 1 in der Versatz-Erfassungseinrichtung 10 des obigen Aufbaus beschrieben.
Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird, unter Bezugnahme auf 2, angenommen, daß die MRE 41 und 42 bezüglich den aus dem Magneten 3 emittierten Magnetkraftlinien einzelne, lineare etwa um einen Winkel von 45° bzw. etwa 135° geneigte MRE sind.
In der 2 verschieben sich die Zähne 21 und 22 aus einer Position A (die mittels einer gestrichelten Linie angedeutet ist) in eine Position B (die mittels einer durchgezogenen Linie angedeutet ist), wenn sich das Zahnrad 1 in eine durch einen Pfeil angezeigte Richtung dreht und wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Zugleich mit dieser Verschiebung werden die Magnetkraftlinien durch die verschobenen Zähne 21 und 22 angezogen, und die Richtungen der Magnetkraftlinien ändern sich von H1 zu H2. Dementsprechend ändern sich die Winkel der MRE 41 bzw. 42 bezüglich der Richtung der Magnetkraftlinien H1 bzw. H2 von θ₁₁ zu θ₁₂ bzw. von θ₂₁ zu θ₂₂.
Die 3 veranschaulicht die Winkeländerungen der MRE 41 bzw. 42 bezüglich der Richtungen der Magnetkraftlinien in Bezug auf die Größe der Bewegung (Zahl der Umdrehungen) der Zähne 21 und 22 des Zahnrades 1, wenn das Zahnrad 1 auf die oben beschriebene Weise gedreht wird.
Aus der 3 geht hervor, daß sich die Winkel der MRE 41 und 42 bezüglich der Richtungen der Magnetkraftlinien im Ansprechen auf die Drehung des Zahnrades 1 ändern, wobei sie um Winkel von 45° bzw. 135° zentrieren.
4 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Widerstandswert des MRE und dem Winkel des auf die langstreifigen Abschnitte aufgebrachten magnetischen Feldes. Hier veranschaulicht die 4 auch den Zustand der Änderung der Winkel des aufgebrachten bzw. wirkenden magnetischen Feldes (in der gleichen Phase) in den jeweiligen Positionen der MRE 41 und 42, und den Zustand der Änderung der jeweiligen Widerstandwerte der MRE 41 und 42 entsprechend der Änderung solcher Winkel. Wie in der 4 dargestellt ist, ändern sich die Winkel der auf die jeweiligen MRE 41 und 42 aufgebrachten magnetischen Felder in der gleichen Phase, wobei sie sich um Winkel von 45° bzw. 135° zentrieren; dementsprechend schwanken die Widerstandswerte der jeweiligen MRE 41 und 42. Gleichzeitig schwanken die Widerstandswerte der MRE 41 und 42 auf charakteristische Art und Weise in derartige Richtungen, so als ob sie einander entgegenlaufen, d.h. der Widerstandswert des MRE 41 erhöht sich, wogegen sich der Widerstandswert des MRE 42 verringert.
Die 5 zeigt die Änderung des Ausgangssignals des Mittelpunktanschlußes 7 des Halbbrücken-Schaltkreises in Bezug auf die Anzahl der Umdrehungen des Zahnrades 1, wenn der Anschluß 5 des MRE 41 (1) einer Spannung V unterworfen ist, und der Anschluß 6 des MRE 42 (1) geerdet ist, und zeigt auch die Änderung des Ausgangssignals des Vergleichsbeispiels, bei dem zwei Paar der MRE gegenüber einem kleinen, einzelnen Zahn des Zahnrades 1 angeordnet sind, wie bei einer in der 11 oder 12 gezeigten Anordnung.
Aus der 5 geht hervor, daß diese Ausführungsform ein drei- oder mehrfaches des Ausgangssignals des Vergleichsbeispiels erreicht, und auch, daß die Durchführung bzw. die Leistung der Versatz-Erfassungseinrichtung erhöht bzw. verbessert werden kann, auch wenn der Abstand verengt ist. Weiterhin kann die Versatz-Erfassungseinrichtung verkleinert werden, da nur ein Paar der MRE ausreichend ist, und daher können deren Kosten verringert werden.
Bei dieser Ausführungsform sind die Zähne 21, 22, ... auf der äußeren Umfangsoberfläche des Zahnrades 1 ausgebildet, und der Magnet 3 und die MRE 41 und 42 befinden sich an der Außenseite des Zahnrades. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt sein, sondern kann auch so gestaltet sein, wie es in der 6 veranschaulicht ist, und zwar daß das Zahnrad 1 eine ringförmige oder zylindrische Form hat, wobei die Zähne 21, 22, ... auf dessen innerer Umfangsoberfläche ausgebildet sind und der Magnet 3 und die MRE 41 und 42 sich im Inneren des Zahnrades 1 befinden.
Weiterhin wird bei der obigen Ausführungsform das aus magnetischem Material hergestellte Zahnrad 1 gedreht, und der Magnet 3 und die MRE 41 und 42 sind bei der Erfassung des Versatzes des Zahnrads 1 fest angebracht. Jedoch sollte die Erfindung nicht auf diese Anordnung bzw. Gestaltung beschränkt sein, sondern kann auch so gestaltet sein, daß das Zahnrad 1 fest angebracht ist und der Magnet 3 und die MRE 41 und 42 bei der Versatz-Erfassung des Magneten 3 um das fest angebrachte Zahnrad 1 gedreht werden. Zudem sind bei der obigen Ausfürungsform die Zähne und Kerben, die nahezu die gleiche Teilung und Form aufweisen, an dem aus magnetischem Material hergestelltem Zahnrad 1 ausgebildet. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt sein, sondern kann so gestaltet sein, daß die vorgespannten Magneten an den jeweiligen Zähnen des Zahnrades 1 eingebaut sind, oder daß am Magneten 3 Vorsprünge bzw. vorstehende Teile ausgebildet sind.
Zusätzlich wird bei der obigen Ausführungsform das Zahnrad 1, das an der äußeren oder inneren Umfangsoberfläche mit Zähnen und Kerben versehen ist und gedreht wird, als das erste Bauteil verwendet. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt sein, sondern kann auch so ausgeführt sein, daß ein sich bewegender Körper, der mit wenigstens zwei Vorsprüngen oder magnetischen Abschnitten bzw. Bereichen bzw. Teilstücken auf der Ebene versehen ist und deren Position linear verschiebt, als das erste Bauteil verwendet wird und deren Größe bzw. Zahl der Bewegung erfaßt wird.
Ebenfalls ist bei der obigen Ausführung die Teilung λ der Zähne des Zahnrads 1 so eingestellt, daß sie dem Mitte-zu-Mitte-Abstand L zwischen den MRE 41 und 42 gleich ist.
Weiterhin werden bei der obigen Ausführungsform die rechteckigen Zähne 21, 22, ... als die auf dem ersten Bauteil ausgebildeten vorstehenden Teile verwendet. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt sein, sondern kann auch irgendeine Form annehmen, wie z.B. Zahnradform, Sägezahnform, Bogenform und dreieckige Form, wie es in den 7 und 8 veranschaulicht ist. Zusammenfassend gesagt, können die Zähne 2 irgeneine Form einnehmen, so lange wie die Zähne 2 derart ausgebildete Zähne und Kerben vorsehen, so daß sie nahezu den gleichen Abstand und die gleiche Form haben.
Dadurch daß die spitzen Endteile der sich gegenüber dem Magneten 3 befindlichen Zähne 2 klein geformt bzw. gestaltet sind, wie es in der 7 und 8 veranschaulicht ist, kann das Brückenausgangssignal ungeachtet des Spaltabstands zwischen den Zähnen 2 und den MRE 41 und 42 in einer Sinuswelle mit geringer bzw. schwacher Verzerrung erreicht bzw. ausgeführt werden. Dies kann vorteilhafterweise verhindern, daß die erhaltenen Impulssignale sich ent sprechend dem Spaltabstand zwischen den Zähnen 2 und den MRE 41 und 42 ändern, wenn das Brückenausgangssignal binär-codiert ist.
Zudem ist bei der obigen Ausführungsform der Mitte-zu-Mitte-Abstand L zwischen den MRE 41 und 42 gleich der Teilung λ der Zähne 21, 22, ... des Zahnrads 1 eingestellt. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt sein, sondern kann auch so gestaltet bzw. aufgebaut sein, daß der Mitte-zu-Mitte-Abstand L so eingestellt ist, daß er Nλ beträgt (N: positive ganze Zahl). In diesem Fall wird den MRE 41 und 42 die gleiche Phase des zyklischen Magnetfeldes verliehen, das innerhalb des Spalts zwischen dem Zahnrad 1 und dem Magneten 3 ausgebildet ist; somit kann die gleiche Auswirkung bzw. der gleiche Effekt erreicht werden.
Außerdem ist bei der obigen Ausführungsform das MRE 41 bezüglich der Richtung der aus dem Magneten 3 emittierten Magnetkraftlinien um einen Winkel von etwa 45° geneigt, und das MRE 42 bezüglich der Richtung der aus dem Magneten 3 emittierten Magnetkraftlinien um einen Winkel von etwa 135°. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt sein, sondern kann auch so gestaltet sein, daß das MRE 41 bezüglich der Richtung der aus dem Magneten 3 emittierten Magnetkraftlinien um einen Winkel von etwa 135° geneigt ist, und das MRE 42 bezüglich der Richtung der aus dem Magneten 3 emittierten Magnetkraftlinien um einen Winkel von etwa 45°.
Weiterhin wird bei der Ausführungsform ein Paar der MRE verwendet, und jedes MRE ist an einem Ende elektrisch angeschlossen, so daß ein Halbbrücken-Schaltkreis ausgebildet wird. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt sein, sondern kann auch so gestaltet sein, daß zwei Paar der MRE verwendet werden und jedes Paar der MRE so angeordnet ist, daß ein Halbbrücken-Schaltkreis ausgebildet wird, und ein Vollbrücken-Schaltkreis durch elektrisches Verbinden bzw. Anschließen der Anschlüße der jeweiligen Halbbrücken-Schaltkreise miteinander ausgeführt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme der vorhergehenden Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist es für die technisch begabten Menschen klar bzw. offensichtlich, daß Veränderungen in der Form bzw. der Gestalt und im Detail angestellt werden können, ohne aus dem Rahmen der Erfindung, so wie sie in den angefügten Ansprüchen festgelegt wird, abzuweichen.

Claims

Versatz-Erfassungseinrichtung mit: einem ersten Bauteil (1), das mit einer Vielzahl von nahezu die gleiche Teilung (λ) und Form besitzenden Vorsprüngen (21; 22) versehen ist, einem dem ersten Bauteil (1) gegenüberliegenden zweiten Bauteil (3), dessen gegenüberliegende Oberfläche eine Weite hat, die größer ist, als die Teilung (λ) der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1), wobei wenigstens eines des ersten und zweiten Bauteils aus einem einen Magnetismus erzeugenden Material hergestellt ist, so dass in einem Spalt zwischen dem ersten und zweiten Bauteil ein magnetisches Feld wirkt, das sich im Ansprechen auf einen Versatz der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1) in Richtung der Weite des zweiten Bauteils (3) zyklisch ändert, einem zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem zweiten Bauteil (3) angeordneten ersten und zweiten magnetoresistiven Element (41; 42), die in Richtung der Weite des zweiten Bauteils (3) so voneinander beabstandet sind, dass sich, wenn sich das erste magnetoresistive Element (41) einem der Vorsprünge (21) des ersten Bauteils (1) nähert, das zweite magnetoresistive Element (42) einem anderen Vorsprung (22) des ersten Bauteils (1) nähert, wobei der Abstand (L) zwischen dem ersten und zweiten magnetoresistiven Element (41; 42) das n-fache der Teilung (I) der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1) beträgt, wobei n eine positive ganze Zahl ist, und einer Erfassungsvorrichtung (5, 6, 7) zur Erfassung eines Versatzes der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1) in Abhängigkeit von einer Änderung der Widerstandswerte des ersten und zweiten magnetoresistiven Elements (41; 42), dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) gegenläufige Widerstandsänderungscharakteristiken in Bezug auf eine Winkeländerung des auf sie wirkenden magnetischen Feldes besitzen, und von einer Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten magnetoresistiven Element (41; 42) ein Ausgangsanschluss (7) abgeleitet ist.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) in einer Ebene angeordnet sind, die zu einer Ebene parallel ist, die durch die Richtung der Magnetkraftlinien des magnetischen Feldes und durch die Richtung des Versatzes der Vorsprünge (21; 22) des ersten Bauteils (1) definiert ist.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) sich an Positionen befinden, an denen die Winkeländerungen des in Abhängigkeit von der Anordnungsposition des ersten und zweiten magnetoresistiven Elements (41; 42) wirkenden magnetischen Feldes gleichphasig sind.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) jeweils langstreifige Abschnitte aufweisen, die in einem Winkel zur Richtung der Magnetkraftlinien des magnetischen Feldes angeordnet sind.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der langstreifigen Abschnitte des ersten und zweiten magnetoresistiven Elements (41; 42) zur Richtung der Magnetkraftlinien des magnetischen Feldes 45° bzw. 135° beträgt.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) jeweils ein Muster aufweisen, in dem abwechselnd langstreifige und kurzstreifige Abschnitte miteinander verbunden sind.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (21; 22) auf einer gekrümmten oder ebenen Oberfläche des ersten Bauteils (1) vorgesehen sind.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung eine Brückenschaltung aufweist, die das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) umfasst.
Versatz-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite magnetoresistive Element (41; 42) in Reihe geschaltet sind und die Brückenschaltung eine Halbbrückenschaltung aufweist, indem die Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten magnetoresistiven Element (41; 42) der Ausgangsanschluss (7) ist.