本發(fā)明涉及用于探測(cè)磁有效元件（magnetischwirksamenelement）的磁傳感器。本發(fā)明此外涉及傳感器裝置，所述傳感器裝置具有這樣的磁傳感器。此外，本發(fā)明涉及用于確定磁有效元件的位置的方法。

背景技術(shù)：

磁傳感器可以以不同的方式來(lái)實(shí)施，并且被用于不同的探測(cè)任務(wù)。所述傳感器尤其可以被用于探測(cè)磁有效元件的存在，其中磁有效元件典型地是以下元件，所述元件可以改變位于其周?chē)h(huán)境中的器件的磁特性和/或電特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供與已知的磁傳感器相比可替代的、例如在確定的特性方面改善的磁傳感器。此外本發(fā)明的任務(wù)是，提供具有這樣的磁傳感器的傳感器裝置。此外，本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于在使用這樣的磁傳感器的情況下探測(cè)磁有效元件的方法。

按照本發(fā)明，這通過(guò)按照權(quán)利要求1的磁傳感器、按照權(quán)利要求8的傳感器裝置和按照權(quán)利要求12的方法實(shí)現(xiàn)。例如可以從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中得知有利的擴(kuò)展方案。通過(guò)明確的引用使權(quán)利要求的內(nèi)容成為說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容。

本發(fā)明涉及用于探測(cè)磁有效元件的磁傳感器。磁傳感器具有多個(gè)測(cè)量線圈。在此可以涉及例如二、三、四、五、八數(shù)量的或任意其他數(shù)量的測(cè)量線圈，其中存在至少兩個(gè)測(cè)量線圈。每個(gè)測(cè)量線圈具有給其分配的磁心。相應(yīng)的磁心優(yōu)選地分別布置在測(cè)量線圈之內(nèi)，所述測(cè)量線圈被分配給磁心。測(cè)量線圈沿著路徑布置。所述路徑例如可以是直的或者也可以是彎曲的。測(cè)量線圈沿著所述路徑電串聯(lián)。此外，測(cè)量線圈具有相應(yīng)的電感，所述電感沿著路徑在一個(gè)方向上升高。這尤其可以意味著，在確定的方向上布置在另一測(cè)量線圈之后的測(cè)量線圈的相應(yīng)電感大于所述另一測(cè)量線圈的電感。

借助于磁傳感器能夠特別簡(jiǎn)單地、精確地和可靠地探測(cè)磁有效元件。為此，下面進(jìn)一步闡述的參數(shù)、例如磁傳感器的總電感可以被讀取，其中典型地也可以推斷出磁有效元件沿著路徑的位置。

測(cè)量線圈優(yōu)選地smd可裝配地和/或與smd裝配自動(dòng)裝置兼容地被構(gòu)造。這允許簡(jiǎn)單地制造按照本發(fā)明的磁傳感器。特別優(yōu)選地，磁傳感器與此相應(yīng)地借助于表面安裝器件（surface-mounted-device,smd）技術(shù)被裝配。這樣的電感經(jīng)常是具有小空間膨脹的，這對(duì)于按照本發(fā)明的磁傳感器已經(jīng)證實(shí)為有利的。

優(yōu)選地，磁傳感器被構(gòu)造用于，根據(jù)磁有效元件沿著路徑的位置產(chǎn)生共同輸出信號(hào)。在此，尤其當(dāng)共同輸出信號(hào)是總電感時(shí)，是優(yōu)選的。在此情況下涉及串聯(lián)的測(cè)量線圈的總電感。然而應(yīng)理解的是，也可以使用其他的共同輸出信號(hào)，例如在用電容器將串聯(lián)的測(cè)量線圈補(bǔ)充成振蕩回路時(shí)的諧振頻率，或者還有串聯(lián)的測(cè)量線圈的損耗角。應(yīng)理解的是，也可以使用兩個(gè)這樣的共同輸出信號(hào)，用以讀取磁傳感器。

磁有效元件優(yōu)選地是高導(dǎo)磁率鐵磁體、導(dǎo)電體或永磁體。如果高導(dǎo)磁率鐵磁體被布置在測(cè)量線圈附近，那么所述體作為磁通導(dǎo)體起作用。通過(guò)所述體的磁通取決于所述體相對(duì)于電感的位置和/或角度。由此，電感值被改變。如果導(dǎo)電體被布置在測(cè)量線圈附近，那么渦流由于感應(yīng)而流經(jīng)所述體，其中所述渦流取決于所述體相對(duì)于電感的位置和/或角度。由此，電感值和損耗電阻被改變。

如果永磁體被布置在傳感器電感附近，那么磁體產(chǎn)生磁通，所述磁通可以使高導(dǎo)磁率鐵磁體飽和，所述高導(dǎo)磁率鐵磁體被布置，使得所述高導(dǎo)磁率鐵磁體作為測(cè)量線圈的鐵心起作用。通過(guò)所述體的、例如因此通過(guò)測(cè)量線圈的鐵心的磁通取決于磁體相對(duì)于電感的位置和/或角度。由此，主要地改變電感值。

優(yōu)選地，相應(yīng)的磁心不具有殘余磁化。這例如可以意味著，所述相應(yīng)的磁心僅具有可忽略的值的磁化，所述值對(duì)于測(cè)量不起作用。如果相應(yīng)的磁心不具有磁化，那么所述磁心具有特別高的磁導(dǎo)率，因?yàn)榇磐芏萣關(guān)于磁場(chǎng)強(qiáng)度h的曲線在這一點(diǎn)處具有特別高的斜率。這能夠?qū)崿F(xiàn)特別良好的和準(zhǔn)確的測(cè)量。

測(cè)量線圈優(yōu)選地布置在印制電路板、引線框架或模塑互連器件（molded-interconnected-device,mid）載體上。mid載體尤其被理解為空間注塑的電路載體。這樣的實(shí)施方案已經(jīng)證明為有利的。

按照一種實(shí)施方案，每個(gè)測(cè)量線圈均由沉積的和結(jié)構(gòu)化的和/或?qū)訅旱膶訕?gòu)建，所述層由金屬、尤其輕金屬、銅或具有鎳和/或鈀的合金和鐵磁材料制成。這樣的實(shí)施方案尤其已經(jīng)在制造方面證明為有利的。在此，例如可以使用如在多層陶瓷電容器（mlcc）情況下的技術(shù)。

鐵磁材料優(yōu)選地是高導(dǎo)磁率材料。

在這樣的器件中，典型地產(chǎn)生少量的漏磁通，換而言之，由于閉合磁路，在高導(dǎo)磁率材料中出現(xiàn)高磁通，由此在小的空間上高的電感值是可能的。

這樣的測(cè)量線圈例如也可以被實(shí)施為smd鐵氧體珠、smd多層電感或者也實(shí)施為導(dǎo)線繞制的smd電感。所述smd器件典型地也包含鐵心。

優(yōu)選地，測(cè)量線圈如此近地彼此間隔，使得在磁有效元件沿著路徑移動(dòng)時(shí)得出總電感的特性曲線，所述特性曲線至少在路徑的一半上，優(yōu)選地在路徑的至少四分之三上是單調(diào)上升的或下降的。這使得能夠明確地將總電感的所測(cè)量的值分配給磁有效元件沿著路徑的位置。應(yīng)理解的是，這里代替總電感，也可以使用其他的、例如上面進(jìn)一步描述的共同輸出信號(hào)，使得所述共同輸出信號(hào)具有單調(diào)上升或下降的特性曲線。這里提及的單調(diào)性優(yōu)選地是嚴(yán)格單調(diào)性。

本發(fā)明此外涉及傳感器裝置。所述傳感器裝置具有按照本發(fā)明的磁傳感器。在此，可以動(dòng)用所有描述的實(shí)施方案和變型方案。闡述的優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用。傳感器裝置此外具有磁有效元件以及用于磁有效元件的導(dǎo)向裝置。所述導(dǎo)向裝置被構(gòu)造，使得磁有效元件沿著路徑是可移動(dòng)的。

借助于按照本發(fā)明的傳感器裝置可以確定磁有效元件沿著通過(guò)磁傳感器預(yù)先給定的路徑的位置，其中所述磁有效元件是傳感器裝置的部分。導(dǎo)向裝置在此不必必然地僅僅屬于傳感器，所述導(dǎo)向裝置例如也可以被實(shí)施為另一構(gòu)件的部分，所述另一構(gòu)件也會(huì)在無(wú)傳感器的情況下存在。傳感器例如可以有利地被用于在確定的情形中測(cè)量行程或角度。

磁有效元件優(yōu)選地具有操縱機(jī)構(gòu)，借助于所述操縱機(jī)構(gòu)，所述磁有效元件可以從導(dǎo)向裝置之外沿著路徑被移動(dòng)。于是例如可以使所述操縱機(jī)構(gòu)在傳感器之外與構(gòu)件連接，所述構(gòu)件相對(duì)于另一構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)被測(cè)量。如果傳感器裝置的剩余部分與所述另一構(gòu)件連接，那么要測(cè)量的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)可以經(jīng)由操縱機(jī)構(gòu)被傳遞到磁有效元件上，所述磁有效元件的位置又可以以上面描述的方式被測(cè)量。

磁有效元件優(yōu)選地是高導(dǎo)磁率鐵磁體、導(dǎo)電體或永磁體。關(guān)于可能的細(xì)節(jié)和工作原理為此參照上面進(jìn)一步存在（stehenden）的實(shí)施方案。

在使用高導(dǎo)磁率鐵磁體或?qū)щ婓w的情況下，傳統(tǒng)的smd電感作為具有開(kāi)磁路的測(cè)量線圈已證明為特別有利的。而具有閉磁路的smd鐵氧體珠和smd多層電感已經(jīng)證明對(duì)于結(jié)合永磁體的使用是特別有利的。

應(yīng)理解的是，原則上在按照本發(fā)明的傳感器裝置情況下，也可以使用多個(gè)磁有效元件、尤其也可以使用不同地實(shí)施的磁有效元件。例如，可以使用兩個(gè)或多個(gè)不同的、然而分別按照上面舉出的替代方案之一構(gòu)造的磁有效元件。

傳感器裝置此外優(yōu)選地具有測(cè)量電路，所述測(cè)量電路用于確定測(cè)量線圈的總電感。這使得能夠通過(guò)自身的測(cè)量電路以集成的方式讀?。╝uslesen）傳感器裝置。在此，尤其可以動(dòng)用得以證明的實(shí)施方案。

總電感在此可以被解釋為具有兩個(gè)實(shí)參數(shù)的復(fù)阻抗。例如，在此情況下可以涉及電感和串聯(lián)電阻，涉及阻抗和損耗角的數(shù)值或涉及電感和品質(zhì)（güte）。測(cè)量電路在此優(yōu)選地能夠確定所述參數(shù)中的至少一個(gè)，或者也一起確定兩者。

本發(fā)明此外涉及用于確定磁有效元件的位置的方法，其中所述方法包括以下步驟：

-在按照本發(fā)明的磁傳感器上方沿著路徑布置磁有效元件，

-測(cè)量測(cè)量線圈的總電感，和

-基于總電感確定位置。

借助于按照本發(fā)明的方法，可以以優(yōu)選的方式使用按照本發(fā)明的磁傳感器，用以確定磁有效元件的位置。關(guān)于磁傳感器，可以動(dòng)用所有上面進(jìn)一步描述的實(shí)施方案和變型方案。闡述的優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用。

應(yīng)理解的是，代替總電感，也可以測(cè)量和/或分析其他參量，所述其他參量?jī)?yōu)選地與總電感有聯(lián)系，例如與所述總電感有關(guān)。

磁有效元件尤其可以按照實(shí)施方案中的至少一種如上面進(jìn)一步闡述的那樣來(lái)實(shí)施。

方法優(yōu)選地此外具有改變磁有效元件沿著路徑的位置的步驟。在這樣的步驟中，磁有效元件的由此形成的新位置也可以尤其有利地以上面描述的方式被測(cè)量。

磁有效元件優(yōu)選地是高導(dǎo)磁率鐵磁體、導(dǎo)電體或永磁體。對(duì)于其他細(xì)節(jié)和對(duì)此的工作原理應(yīng)參照上面的實(shí)施方案。

按照一種優(yōu)選的實(shí)施方案，傳感器是按照本發(fā)明的傳感器裝置的部分。在此，可以動(dòng)用傳感器裝置的所有上面進(jìn)一步描述的實(shí)施方案和變型方案。闡述的優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用。

通過(guò)將傳感器集成到傳感器裝置中，使按照本發(fā)明的傳感器裝置的上面進(jìn)一步描述的優(yōu)點(diǎn)可用于按照本發(fā)明的方法。

附圖說(shuō)明

本領(lǐng)域技術(shù)人員將從隨后參考附圖描述的實(shí)施例得知其他特征和優(yōu)點(diǎn)。

在此：

圖1示出具有傳感器的傳感器裝置，

圖2示出圖1的傳感器的特性曲線。

具體實(shí)施方式

圖1示出按照一種實(shí)施例的傳感器裝置10。傳感器裝置10具有傳感器5。

傳感器5具有總共六個(gè)測(cè)量線圈l1、l2、l3、l4、l5、l6，所述測(cè)量線圈可以安裝在未示出的印制電路板上。所述測(cè)量線圈中的每一個(gè)均具有分別分配的鐵心k1、k2、k3、k4、k5、k6。鐵心k1、k2、k3、k4、k5、k6在基本狀態(tài)中未被磁化。測(cè)量線圈l1、l2、l3、l4、l5、l6如示出的那樣電串聯(lián)。所述測(cè)量線圈在幾何形狀上沿著通過(guò)其布置預(yù)先給定的路徑布置，所路徑是直的。關(guān)系式l1＜l2<l3<l4<l5<l6適用于相應(yīng)的電感，所述電感與測(cè)量線圈相同被表示。電感因此從左向右升高。當(dāng)前，每個(gè)測(cè)量線圈具有以下電感，所述電感與緊靠其左邊的測(cè)量線圈的電感相比提高了50%。

傳感器裝置10此外具有導(dǎo)向裝置（führung）20。導(dǎo)向裝置20直接地布置在通過(guò)測(cè)量線圈l1、l2、l3、l4、l5、l6預(yù)先給定的路徑上方。永磁體30形式的磁有效元件布置在導(dǎo)向裝置20處。永磁體30可以在導(dǎo)向裝置20中沿著所述路徑被推移。

永磁體30與桿35形式的操縱機(jī)構(gòu)連接。桿35可以被連接到構(gòu)件上，所述構(gòu)件相對(duì)于傳感器5的運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)被測(cè)量。未示出的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)于是經(jīng)由桿35被傳遞到永磁體30上，所述永磁體30相應(yīng)地沿著路徑在導(dǎo)向裝置20中移動(dòng)。

傳感器裝置10此外具有測(cè)量電路40，所述測(cè)量電路40以已知的方式被實(shí)施。測(cè)量電路40被構(gòu)造用于，測(cè)量串聯(lián)的測(cè)量線圈l1、l2、l3、l4、l5、l6的總電感。

圖2示出圖1的傳感器5的典型的特性曲線。在水平軸上，在此三維參量s作為用于永磁體30沿著路徑推移的尺度被說(shuō)明。在垂直軸上，同樣三維的參量m作為用于由測(cè)量電路40所測(cè)量的值的尺度被說(shuō)明。在此情況下涉及以下值，所述值從傳感器5的總電感中被計(jì)算。如示出的那樣，特性曲線在大約s=-20和s=20之間的值情況下單調(diào)下降。在該范圍中，可以從m的值中直接地推斷出永磁體30沿著路徑的相應(yīng)位置。因此在特性曲線的所述區(qū)域中，傳感器5適用于永磁體30沿著路徑的直接位置確定。因此，尤其也可以推斷出經(jīng)由桿35與永磁體30連接的構(gòu)件的位置。因此，傳感器5可以作為傳感器裝置10的部分被用于測(cè)量相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

屬于本申請(qǐng)的權(quán)利要求不是放棄對(duì)繼續(xù)保護(hù)的獲得。

只要在方法的運(yùn)行中表明，一個(gè)特征或一組特征不是強(qiáng)制性必要的，那么在申請(qǐng)人方面現(xiàn)在已經(jīng)力求表述至少一個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求，所述獨(dú)立權(quán)利要求不再具有所述特征或該組特征。在此情況下，例如可以涉及在申請(qǐng)日存在的權(quán)利要求的子組合，或涉及在申請(qǐng)日存在的權(quán)利要求的通過(guò)其他特征限制的子組合。這樣的要新表述的權(quán)利要求或特征組合可以被理解為由該申請(qǐng)的公開(kāi)一同覆蓋。

此外應(yīng)指出，在不同的實(shí)施方案或?qū)嵤├忻枋龅暮?或在圖中示出的本發(fā)明擴(kuò)展方案、特征和變型方案可以任意地彼此組合。單獨(dú)的或多個(gè)特征可以任意互相被交換。從中形成的特征組合可以被理解為由該申請(qǐng)的公開(kāi)一同覆蓋。

從屬權(quán)利要求中的回引不能被理解為放棄針對(duì)所回引的從屬權(quán)利要求的特征獲得獨(dú)立的具體保護(hù)。也可以任意地將這些特征與其他特征組合。

僅僅在說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的特征或在說(shuō)明書(shū)中或在權(quán)利要求中僅結(jié)合其他特征所公開(kāi)的特征原則上可以具有獨(dú)立的發(fā)明本質(zhì)上的意義。因此，所述特征也可以單獨(dú)為了與現(xiàn)有技術(shù)劃定界限被列入權(quán)利要求中。