Winkelmessung, Insbesondere berührungslos, mit Einzelsensoren

Beschreibung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Messung, insbesondere die berührungslose Messung eines Winkels bzw. der Winkelstellung zwischen einem Rotor und einem Stator.

Hintergrund der Erfindung

Im Automotlve-Bereich werden z. B. magnetoresistive Sensoren als ABSSensoren eingesetzt. Für Winkelmessungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen benutzt man im allgemeinen Encoder, bei denen mehrere digital codierte Spuren z. B. optisch abgetastet werden. Eine weitere übliche Art von berührungslosen Winkelsensoren sind Resolver mit einer Primär- und mehreren Sekundärspulen. Die Primärspule erzeugt ein Wechselfeld, weiches die Sekundärspulen abtasten. Ausgangssignal eines Resolvers ist ein Sinussignal, dessen Amplitude das Messsignal darstellt. Ein Resolver ist bereits als sog. Resolverlager aus der WO 2011/134955 A2 bekannt. Bei magnetoresistiven Sensoren ist eine magnetisch codierte Spur auf dem sich drehenden Bauteil erforderlich. Eine solche Codierung mit nur wenigen Polen ist nur aufwendig herzustellen. Für viele Anwendungen ist eine möglichst preisgünstige Lösung erforderlich, die Genauigkeitsanforderungen sind nicht extrem hoch Für diese Anwendungen sind Encoder zu teuer Bei Resolvern muss die Amplitude der Resolverausgangsspannung aufwendig durch Demodulation bestimmt werden Eine Aufgabe der Erfindung ist es. eine Winkelsensorik zur Verfügung zu stellen, die preiswerter oder einfacher zu realisieren und deren Ausgangssignal einfacher auszuwerten ist. Die US 4.746,859 zeigt einen leistungs- und temperaturunabhängigen magnetischen Positionssensor für einen Rotor. Der Positionssensor umfasst eine erste und zweite magnetische Sensoreinrichtung für die genaue Bestimmung der Winkelposition des Rotors, und die erste und zweite Magnetsensoreinrichtung umfassen erste und zweite Zieleinrichtungen als Maßverkörperungen, die funktionell mit dem Rotor so verbunden sind, dass sie mit ihm rotieren. Die erste Sensoreinrichtung ist in einem variablen Abstand von dem ersten Target angeordnet, abhängig von der Winkelposition des Rotors, um einen ersten linear variablen Luftspalt dazwischen zu definieren. Die zweite Sensoreinrichtung ist in einem variablen Abstand von der zweiten Zieleinrichtung angeordnet, abhangig von der Winkelposition des Rotors, um einen zweiten linear variablen Luftspalt dazwischen zu definieren.

Eine weitere Aufgabe ist es, einen derartigen Positionssensor so zu verbessern, dass die Vorrichtung bei einer ungewollten Verlagerung einer Maßverkörperung immer noch genaue Messergebnisse liefern kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Messung eines Winkels zwischen einem Rotor und einem Stator, wobei die Vorrichtung eine Maßverkörperung umfasst. die am Rotor oder am Stator angeordnet ist, wobei die Vorrichtung mehrere Abstandssensoren umfasst, wobei die vorhandenen Abstandssensoren eingerichtet sind, einen Abstand zu der Maßverkörperung zu messen und einen Wert für den gemessenen Abstand als Signal auszugeben, wobei die vorhandenen Abstandssensoren am Stator angeordnet sind, wenn die Maßverkörperung am Rotor angeordnet ist, oder die vorhandenen Abstandssensoren am Rotor angeordnet sind, wenn die Maßverkörperung am Stator angeordnet »st und wobei die Maßverkörperung eine Außenkontur und eine Innenkontur aufweist und der Außenkontur und der Innenkontur jeweils mindestens einer der vorhandenen Abstandssensoren gegenüberliegt.

Wenn nur ein Abstandssensor vorhanden ist, bezieht sich die Nennung der vorhandenen Abstandssensoren auf den einen vorhandenen Abstandssensor.

Der Einsatz von Abstandssensoren in Verbindung mit einer Maßverkörperung ist eine einfache, kostengünstige Lösung zur Winkelmessung, denn Abstandssensoren sind als funktional komplette Einheiten günstig zu beschaffen und einfach sowie flexibel einsetzbar. Bevorzugt ist die Vorrichtung zur berührungslosen Winkelmessung geeignet, indem die vorhandenen Abstandssensoren eingerichtet sind, den Abstand zur Maßverkörperung berührungslos zu messen.

Die Maßverkörperung ist bevorzugt ein Bauteil, welches bzgl. der Rotationsachse des Rotors ein radiales und/oder axiales, winkelabhängiges Abstandsmaß, bevorzugt mittels einer Flache, verkörpert. Z. B. weist sie eine Oberfläche als Kontur auf, die einen je nach Winkelstellung des Rotors variierenden radialen Abstand zur Rotationsachse oder axialen Abstand zu einem axialen Fixpunkt aufweist. Bevorzugt weist die Maßverkörperung genau ein Maximum und ein Minimum auf, in denen das Abstandsmaß maximal und minimal ist. Die Maßverkörperung ist z. B eine/ein bzgl. der Rotationsachse exzentrische/r, bevorzugt ringförmige Scheibe/(Hohl-)Zylinder deren/dessen äußere und/oder innere Mantelfläche das winkelabhängige Maß als Kontur verkörpert oder sie ist eine Freiform (bzw. ein Freiformbauteil) mit speziell gewählter Oberflachenform oder Oberflachenformen, z. B. einer Außen- und/oder Innenkontur, welche das winkelabhängige Maß als Kontur verkörpert. Alternativ oder zusätzlich kann das Maß z. B. durch die Ober- und/oder Unterseite einer Scheibe oder eines Zylinders oder einer Freiform verkörpert sein. Die Maßverkörperung ist bevorzugt drehfest mit dem Rotor oder Stator verbunden, besonders bevorzugt auf den Rotor oder Stator steckbar, so dass sie drehfest verbunden ist, z. B. auf eine sich drehende Welle aufsteckbar. Die Maßverkörperung ist bevorzugt am Rotor angeordnet, Abstandssensoren sind dann am Stator angeordnet Deren Ausgangssignale müssen somit nicht aufwendig von dem sich drehenden Rotor weitergeleitet werden. Die Maßverkörperung ist auch bei Bauformen mit Außenläufer an Stator oder Rotor anordenbar.

Ais Abstandssensor ist z B. ein Abstandssensor mit einem oder einer beliebigen Kombination folgender Messprinzipien möglich: induktiv, optisch (z. B. Infrarot oder Laser), akustisch, kapazitiv. Hall-Abstandssensor, Triangulation. Es ist auch ein Abstandssensor mit einem Berührungsfühler möglich, der die Maßverkörperung abtastet und aus dessen mechanischer Verformung oder Auslenkung die Abstandsmessgröße bestimmt wird. Besonders bevorzugt sind kommerziell verfügbare Abstandssensoren. Bevorzugt ist der Abstandssensor eingerichtet, den Abstand zu der Maßverkörperung bei Stillstand und bei Drehung des Rotors zu messen. Ein Abstandssensor gibt ein Signal aus, welches bevorzugt proportional zum Abstand zur Maßverkörperung ist. Oas Signal ist bevorzugt zur werteren Verwendung digital codiert. Die zur Ausgabe des Signals notwendige Schaltungstechnik ist bevorzugt in dem Abstandssensor, z. B. auf einer Platine des Sensors oder in einem Bauteilgehäuse des Sensors integriert.

Schaltungstechnischer Aufwand wird somit in den Sensor verlagert und ohne anwendungsspezifischen schallungstechnischen Aufwand ein winkelabhängiges Signal erhalten. Dieses ist je nach Anwendung eine Spannung, ein Strom oder ein digitales Signal. Bevorzugt liegen die vorhandenen Abstandssensoren der Maßverkörperung gegenüber. Z. B. liegt ein Abstandssensor mit einer axial angeordneten Maßverkörperung auf einer axialen Linie (d.h. zur Rotationsachse parallelen Linie) und bei einer radial angeordneten Maßverkörperung liegt diese mit dem Abstandssensor auf einer radialen Linie. Bevorzugt ist der Bereich des Sensors, welcher die Messsignale zur Abstandssmessung aussendet und/oder empfängt, d.h. der Messkopf, auf die Maßverkörperung, bevorzugt auf die das Maß verkörpernde Fläche gerichtet.

Ein Abstand zur Maßverkörperung ist bevorzugt eine, besonders bevorzugt die kürzeste Strecke zwischen dem Abstandssensor und der Maßverkörperung, bzw einer das Maß verkörpernden Fläche, wie z. B. der Kontur der Maßverkörperung. Durch Einsatz von zwei, vier, acht oder mehr abstandsmessenden Sensoren ist es in Kombination mit einer geeignet gestalteten Maßverkörperung möglich, ein über 360º eindeutiges Winkelsignal zu erzeugen. Unter Beibehaltung der Sensoranzahl kann Ober die Veränderung der Maßverkörperung eine mehrpolig messende Sensorik bzw. Vorrichtung erzeugt werden.

In einer wetteren erfindungsgemaßen Vorrichtung stellen die vorhandenen Abstandssensoren jeweils Bauelemente mit einem eigenen Satz aller für eine Abstandsmessung erforderlichen Unterkomponenten dar und sind eingerichtet, jeweile voneinander unabhängig einen Abstand zur Maßverkörperung zu messen.

Z. B. weist ein Abstandssensor eigens nur ihm zugeordnete Empfangs- und/oder Sendeelemente (z. B Dioden, Spulen) auf, mittels derer der Abstand zur Maßverkörperung ohne Verwendung gemeinsam mit einem anderen Abstandssensor genutzter Komponenten messbar ist. Eine mehreren Sensoren gemeinsame Energieversorgung ist bevorzugt. Sie zahlt nicht zu einer für eine Abstandsmessung erforderliche Unterkomponente. Bevorzugt sind alle für eine Abstandsmessung erforderlichen Unterkomponenten in einem eigenen Gehäuse des Abstandssensors untergebracht, d h kein anderer Abstandssensor ist in dem Gehäuse untergebracht.

In einer weiteren erfindungsgemaßen Vorrichtung weist der Rotor mindestens eine Rotationsrichtung auf und mindestens zwei der vorhandenen Abstandssensoren sind in Rotationsrichtung gegeneinander versetzt.

Auf diese Weise ist bei Verwendung einer Maßverkorperung, welche genau ein Minimum und genau ein Maximum aufweist (d.h. z. B. einen minimalen und einen maximalen radialen Abstand der Kontur), innerhalb einer Drehung von 360º eine eindeutige Winkelbestimmung möglich. Bevorzugt weist der Rotor zwei Rotationsrichtungen auf und ist somit in zwei Richtungen drehbar. Die Sensoren sind dann in einer der Rotationsrichtungen gegeneinander versetzt. Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine weitere Maßverkörperung auf, weiche axial oder radial neben der vorhandenen Maßverkörperung angeordnet und gegenüber der vorhandenen Maßverkörperung in Rotationsrichtung verdreht ist.

Auf diese Weise können mindestens zwei Sensoren bei geringem oder keinem gegenseitigen Versatz in Rotationsrichtung unter Beibehaltung einer z. B innerhalb 360º eindeutigen Winkelbestimmung angeordnet werden, was in manchen Einbausituationen aufgrund der Platzverhältnisse gewünscht sein kann. Bevorzugt sind mindestens zwei der vorhandenen Abstandssensoren auf einer axialen Linie angeordnet, wenn die weitere Maßverkörperung anal neben der vorhandenen Maßverkörperung angeordnet ist, oder sie sind auf einer Radiallinie angeordnet wenn die weitere Maßverkörperung radial neben der vorhandenen Maßverkörperung angeordnet ist. Wenn nur eine Maßverkörperung vorhanden ist, bezieht sich die Nennung der vorhandenen Maßverkörperungen auf die eine vorhandene Maßverkörperung.

In einer weiteren erfindungsgemaßen Vorrichtung weisen die vorhandenen Maßverkörperungen jeweils eine, bevorzugt das Maß verkörpernde Kontur auf, wobei die Kontur einen Konturverlauf mit einem Minimum und einem Maximum aufweist, der von dem Minimum zu dem Maximum streng monoton steigend und von dem Maximum zu dem Minimum streng monoton fallend ist.

Auf diese Weise ist ein eindeutiger Abstand im Bereich zwischen einem Maximum und einem Minimum messbar und somit ein eindeutiger Winkel bestimmbar.

Erfindungsgemaß weist bei der Vorrichtung mindestens eine der vorhandenen Maßverkörperungen eine Außenkontur und eine Innenkontur auf und der Außenkontur und der Innenkontur liegt jeweils mindestens einer der vorhandenen Abstandssensoren gegenüber. Auf diese Weise sind durch Bildung der zusammengehörenden außen- und innenliegenden Sensoren Fehler kompensierbar, die durch eine exzentrische Lage oder im Fall einer axial angeordneten Maßverkörperung eine nicht exakt axial ausgerichtete Lage der Maßverkörperung bedingt sind.

In einer weiteren erfindungsgemaßen Vorrichtung weist mindestens eine der vorhandenen Maßverkörperungen eine Kontur mit einem Konturverlauf mit mindestens zwei Maxima und zwei Minima auf. Auf diese Weise ist anwendungsorientiert eine höhere Polzahl leicht realisierbar. Je nach Anwendungsfall weist die Vorrichtung eine Maßverkörperung mit n = Anzahl der Pole = Anzahl der Minima = Anzahl der Maxima auf. Z. 8. ist eine Winkelmessung der Rotorstellung eines mehrpoligen Elektromotors möglich. In einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine der vorhandenen Maßverkörperungen radial oder axial angeordnet.

Bevorzugt verkörpert die Maßverkörperung bei einer radialen Anordnung ein radiales, bei axialer Anordnung ein axiales Abstandsmaß, Bevorzugt ist die Maßverkörperung oder sind vorhandene Maßverkörperungen sowohl radial als auch axial angeordnet und es sind auch Sensoren radial und axial angeordnet, womit z. B. Lageungenauigkeiten durch Mittelung noch weiter minimiert werden können. in einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, wenn eine vorhandene Maßverkörperung axial angeordnet ist. diese Maßverkörperung eine ringförmige Rampe.

Auf diese Weise wird die Messgenauigkeit eines Abstandssensors erhöht. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum, bevorzugt berührungslosen, Messen eines Winkels zwischen einem Rotor (10) und einem Stator (20) mittels folgender Schritte: - Messen eines ersten Abstands zwischen einer am Rotor (10) oder am Stator (20) angeordneten Maßverkörperung (30, 31) und einem ersten Abstandssensor (40) mittels des Abstandssensors (40). wobei der erste Abstandssensor (40) am Stator (20) angeordnet ist, wenn die Maßverkörperung (30, 31) am Rotor (10) angeordnet ist, und am Rotor ( 10) angeordnet ist, wenn die Maßverkörperung (30, 31) am Stator (20) angeordnet ist;

- Abgreifen eines Wertes für den ersten gemessenen Abstand in Form eines Signals an dem ersten Abstandssensor (40);

- Bestimmen des Winkels in Abhängigkeit des Wertes für den ersten gemessenen Abstand.

Bevorzugt wird ein Abstand zu der Maßverkörperung bei Stillstand und/oder bei Drehung des Rotors gemessen. Erfindungsgemäß werden zusätzlich die Schritte durchgeführt

- Messen von mindestens einem weiteren Abstand zwischen der Maßverkörperung und mindestens einem weiteren Abstandssensor;

- Abgreifen eines Wertes für den mindestens einen weiteren gemessenen Abstand in Form eines Signals an dem mindestens einen weiteren Abstandssensor; wobei das Bestimmen des Winkels zusätzlich in Abhängigkeit des Wertes für den mindestens einen werteren gemessenen Abstand durchgeführt wird.

Die nachfolgenden Verfahren sind jeweils auf eines oder mehrere der Verfahren, die vor dem jeweiligen Verfahren genannt sind, rückbezogen. In einem zweiten Verfahren wird das Messen von Abständen durch die verwendeten Abstandssensoren (40 41) mittels eines eigenen Satzes aller für eine Abstandsmessung erforderlichen Unterkomponenten eines Abstandssensors (40, 41) jeweils unabhängig von der mittels eines anderen Abstandssensors (40, 41) durchgeführten Messung eines anderen Abstands durchgeführt.

In einem dritten Verfahren werden an mindestens zwei verschiedenen, bevorzugt in Rotationsrichtung gegeneinander versetzten Punkten zeitgleich, bevorzugt im Wesentlichen zeitgleich, zwei Abstände zweier Abstandssensoren (40.41) zu einer Maßverkörperung (30, 31) gemessen.

In einem vierten Verfahren wird mindestens ein weiterer Abstand eines Ab- Standssensors (40, 41) zu einer weiteren Maßverkörperung (31 ) gemessen, welche axial oder radial neben der vorhandenen Maßverkörperung (30) angeordnet und gegenüber der vorhandenen Maßverkörperung (30) in Rotationsrichtung verdreht ist. In einem fünften Verfahren werden die Abstände zwischen den vorhandenen Maßverkörperungen (30, 31 ) und dem jeweiligen Abstandssensor (40, 41) kontinuierlich, bevorzugt streng monoton steigend von einem Minimum zu einem Maximum des Abstands und/oder streng monoton fallend von einem Maximum zu einem Minimum des Abstands, verändert, indem der Rotor (10) gedreht wird.

Erfindungsgemäß, wird mindestens ein Abstand zwischen einer Außenkontur (32. 33) einer Maßverkörperung (30, 31) und einem Abstandssensor (40, 41) sowie mindestens ein Abstand zwischen einer Innenkontur (34) einer Maßverkörperung (30, 31) und einem Abstandssensor (40, 41) zeitgleich, bevorzugt im We- sentlichen zeitgleich, gemessen. in einem siebten Verfahren durchlaufen die Abstände zwischen den vorhandenen Maßverkörperungen (30. 31) und dem jeweiligen Abstandssensor (40, 41) mindestens zwei Maxima und zwei Minima, indem der Rotor (10) um 360º ge- dreht wird.

In einem achten Verfahren ist mindestens einer der Abstände, die gemessen werden, ein radialer Abstand oder axialer Abstand zwischen einer der vorhandenen Maßverkörperungen (30, 31) und dem jeweiligen Abstandssensor (40, 41).

In einem neunten Verfahren ist einer der Abstände, die gemessen werden, ein axialer Abstand zwischen einer ringförmigen Rampenfläche einer axial angeordneten Maßverkörperung (30, 31) und des jeweiligen Abstandssensors (40. 41). Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Beispielhaft für mögliche Ausführungsformen zeigen die Figuren jeweils Vorrichtungen 1 , wobei in

Figur 1 zur Veranschaulichung einer möglichen Anwendung zusätzlich ein Rotor 10 und ein Stator 20 eingezeichnet ist, Figur 2 die Vorrichtung 1 einen zweiten Abstandssensor 41 umfasst, Figur 3 die Vorrichtung 1 vier Abstandssensoren 40, 41 umfasst, Figur 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gezeigt ist, die acht Abstandssensoren 40, 31 umfasst, die eingerichtet sind. Abstände zu einer Innenkontur 34 und einer Außenkontur 32 der Maßverkörperung 30 zu messen.

Figuren 5a-c eine Maßverkörperung 30 axial angeordnet ist. wobei Figur 5b eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zeigt,

Figur 6 eine Maßverkörperung 30 mit zwei Minima und Maxima aufweist, Figur 7a-b die Vorrichtung 1 eine zusätzliche Maßverkörperung 31 aufweist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig, 1 besteht die Vorrichtung 1 aus einer radial angeordneten Maßverkörperung 30 und einem Abstandssensor 40 Die Maßverkörperung 30 ist an einem Rotor 10 und der Abstandssensor 40 an einem Stator 20 angeordnet. Die Maßverkörperung 30 ist eine exzentrisch liegende Scheibe oder eine Freiform, die einen je nach Winkeliage veränderlichen Abstand zum Abstandssensor 40 aufweist. Der Abstand ist durch Drehung der Maßverkörperung 30 mit dem Rotor 10 veränderbar. Ein gepunkteter Kreis, der konzentrisch mit dem Rotor 10 und dem Stator 20 ist, veranschaulicht den von der Winkelposition der Maßverkörperung 30 abhängigen Abstand des Abstandssensors 40 zur Maßverkörperung 30. Zur weiteren Veranschaulichung sind senkrecht stehende Achsen strich-punktiert eingezeichnet. Bei Stillstand oder Drehung des Rotors 10 wird mittels des Abstandssensors 40 der Abstand, z. B. die kürzeste Entfernung zwischen Sensor 40 und Maßverkörperung 30 ein- oder mehrmals gemessen, Oer Abstandssensor 40 gibt die gemessenen Abstände als Signal aus und aus dem Signal wird die Winkelposition des Rotors 10 bestimmt, bei dieser Anordnung eindeutig im Bereich von 0º bis 180º.

Auf diese Weise ist mit einfachen und flexiblen Mitteln eine Winkelmessung möglich, die z. B unter Verwendung kommerzieller Abstandssensoren 40 durchführbar ist. In den nachfolgenden Figuren wird auf die Darstellung von Rotor 10 und Stator 20 verzichtet.

In Fig. 2 ist zusätzlich zu Fig. 1 ein weiterer Abstandssensor 41 in Rotationsrichtung versetzt angeordnet, hier um vorteilhaft 90°. Die Maßverkörperung 30 weist eine Außenkontur 32 mit genau einem Maximum und einem Minimum auf. Der Abstand am Sensor 40 wird z B. als Sinus des zu messenden Winkels und der Abstand am Sensor 41 als Cosinus des Winkels in die Winkelbestimmung einbezogen. Somit ist eine eindeutige Winkelbestimmung für eine volle Umdrehung (0° bis 360*) möglich. in Fig. 3 sind zusätzlich zu Fig. 2 weitere Abstandssensoren 41 , 40 jeweils um 90º in Rotationsrichtung versetzt angeordnet Die Sensoren 40 dienen der Sinus- die Sensoren 41 der Cosinus-Bestimmung (oben: Cosl, rechts: Sin1. unten, Cos2, links: Sin2). Durch die redundanten Sensoren sind geometrische Ungenauigkeiten z. B. der Kontur der Maßverkörperung 30 kompensierbar, z. B durch Bildung der Differenzen Sin1-Sin2, Cos1-Cos2.

In Fig.4 ist zusatzlich zur Außenkontur 35 eine Innenkontur 34 der Maßverkörperung 30 vorhanden. Der Innenkontur 34 liegen weitere vier Abstandssensoren 40. 41 gegenüber. Beide Konturen 34, 35 weisen je ein Maximum und ein Minimum auf. Durch Bildung einer Summe der zusammengehörenden außenund innenliegenden Sensoren 40, 41 werden Fehler durch eine exzentrische Lage der Maßverkörperung 30 eliminiert oder der Einfluss geometrischer Un- genauigkeiten minimiert, in Fig. 5a ist eine axiale Maßverkörperung 30 angeordnet, die einen mit einer Drehung veränderlichen axialen Abstand zu den in diesem Fall vier Abstandssensoren 40, 41 aufweist, was in Fig. 5a und b als Schnitt dargestellt ist. In Fig. 5b ist die Maßverkörperung 30 eine ringförmige Rampe, welche eine höhere Messgenauigkeit bewirkt, in Fig. 5c ein abgeschrägter Hohlzylinder bzw. Ring Auch hier können eine Innen- 34 und Außenkontur 32 vorliegen (punktiert in Fig. 5b angedeutet). Entsprechende Sensoranordnungen (dann: axial gegenüberliegende Sensoren) mit z. B 1 , 2, 4, 8 oder mehr Sensoren 40, 41, sowie ein, zwei oder mehr Maxima oder Minima einer jeden Kontur sind in analoger Weise möglich. Jede der Varianten der Fig. 1-4, 6-7 ist auf diese axial angeordnete Maßverkörperung 30 übertragbar.

In Fig.6 ist im Unterschied zu Fig. 3 die Maßverkörperung 30 mit zwei Minima und zwei Maxima ausgestattet. Es werden zwei Signalperioden pro Umdrehung erhalten, wodurch zwei Pole und eine eindeutige Winkelbestimmung im Bereich von 0º bis 180º ermöglicht werden. In diesem Fall ist bevorzugt ein erster der vorhandenen Abstandssensoren 40 um k*45º (k=1 , 3, 5 oder 7) gegenüber einem Abstandssensor 41 versetzt und der erste Abstandssensor 40 und ein weiterer Abstandssensor 40 sind gegeneinander um 90° versetzt. Hierdurch wird ein eindeutiges Winkelsignal für jeden Pol erhalten. Fig. 7a zeigt eine Aufsicht auf eine Vorrichtung 1 mit zwei axial nebeneinander liegenden, Fig. 7b eine Vorrichtung 1 mit zwei radial nebeneinander liegenden zueinander in Rotationsrichtung verdrehten Maßverkörperungen 31, 30 mit Außenkonturen 32, 33, wobei in Fig. 7a zur Veranschaulichung ein Rotor 10 eingezeichnet ist. Zwei Abstandssensoren 41, 40 liegen axial (Fig. 7a) oder radial (Fig. 7b) nebeneinander und könnten so z. B. auf einer Platine oder gemeinsamen Halterung platzsparend angeordnet werden. Die Varianten der Fig. 1-6 sind auf die Vorrichtungen 1 der Fig. 7a, 7b übertragbar, wobei sich jeweils Gesamtsensoranzahl verdoppelt Mit dieser Erfindung wird eine Vorrichtung und ein Verfahren vorgestellt, bei denen unter Verwendung einfacher Mittel, insbesondere käuflich erwerbbarer Komponenten des Stands der Technik in Form von Abstandssensoren, eine Winkelsensorik, insbesondere für wenige Pole (zum Beispiel weniger als 12, bevorzugt weniger als 8 besonders bevorzugt weniger als 4 Pole), aufgebaut werden kann, die einen schaltungstechnischen Mehraufwand minimiert und ohne teure optische Encoder auskommt. Oies wird insbesondere durch das Prinzip ermöglicht, einen durch Drehung des Rotors veränderlichen Abstand Uber eine Maßverkörperung zu schaffen , welcher mittels eines oder mehrerer Abstandssensoren gemessen wird, so dass mindestens ein Signal für den gemessenen Abstand zwischen dem Sensor und der Maßverkörperung vorliegt.

Bezugszahlenliste

1 Vorrichtung zur Winkelmessung

10 Rotor

20 Stator

30 Maßverkörperung

31 Maßverkörperung

32 Außenkontur

33 Außenkontur

34 Innenkontur

40 Abstandssensor

41 Abstandssensor