专利名称：可诊断的霍尔传感器的制作方法
可诊断的霍尔传感器本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于确定带有霍尔探针的传感器 装置的位置的测量装置。从技术现状看霍尔探针是已知的。在原理上，霍尔探针由被供电电流流过的导电 的传感器表面组成。若磁场与有电流流过的传感器表面出现相互作用，则由于作用于传感 器表面上移动的电的载流子的洛伦兹力，载流子在垂直于其移动的方向上发生偏转。以此 产生电�。⒃诖衅鞅砻娴牧礁霾啾咧洳刹饬康牡缪�。这个作为霍尔电压已知的电压与作用在传感器上的磁场的磁通密度和流过传感 器表面的供电电流的乘积成比例。用这样的方法一在供电电流强度已知的情况下一可以借 助于霍尔电压的测量，乘以一个比例系数，来确定作用在该传感器上的磁通密度，其中该比 例系数主要取决于传感器表面的几何尺寸。已知这样的霍尔探针或霍尔传感器，例如，采取集成霍尔传感器元件的形式，其中 在霍尔传感器本身后面接有处理装置，该处理装置对霍尔传感器给出的霍尔信号进行分 析，并输出由霍尔信号合成的输出信号。在此，不仅霍尔传感器而且该处理装置都可以集成 在单一的壳体中。例如，霍尔传感器可以用来无接触和无磨损地求出两个机械零件的相对位置。为 此，霍尔传感器设置在这两个机械零件中的一个上，而产生磁场的零件优选永久磁铁设置 在这两个机械零件中的另一个上。在这两个机械零件相对运动时，产生磁场的零件的在霍 尔传感器的位置的磁力线的强度和/或角度发生变化，从而改变霍尔传感器所产生的霍尔 电压。因此，可以记录两个机械零件的相对位置的变化，并在霍尔传感器相应标定的情况下 还可以测量或定量地求出该相对位置的变化。然而即使对于霍尔传感器而言基本上也有传感器元件失效的风险，例如由于电子 缺陷。同样，例如由于不同的工作温度、由于外部杂散磁�。蛘呋褂捎诨涤αΓ交舳� 传感器上以此可能改变其灵敏度或特性曲线，可能使测量信号失真。传统的霍尔传感器元件，若由于这种类型的缺陷而失效，或由于所描述的边界条 件使霍尔传感器信号失真，则往往出现这样的问题，即霍尔传感器元件的功能能力在已安 装的状态下或在连续运行的过程中无法进行足够的测试，以至于无法识别该缺陷。不仅在 霍尔传感器元件本身的诊断方面，而且在属于该霍尔传感器的与传感器元件本身一起设置 在统一的芯片壳体中的电子分析机构的诊断方面，目前的技术提供的可能性仍旧较小。从出版物DE 100 47 994 Al已知一种霍尔传感器元件，其中对处于已安装状态的 霍尔传感器可以这样进行诊断，即周期地改变流过霍尔传感器元件的电流，并从传感器输 出电压的与此相应的改变反推传感器的功能能力。然而采用这种已知的原理时，只能在定 性地分析的意义上确认该霍尔传感器元件和/或接于其后的电子分析机构是否起作用，或 者是否有一个组件失效。相反，它既不可能确定失效涉及霍尔传感器元件本身，还是涉及电 子分析机构，也不能进行这样的定量分析来检查传感器的输出信号例如是否由于外部影响 而失真。于是，采用这种已知的原理时，还不可能确定该霍尔传感器元件是否例如受到机械 应力并由此而给出失真的信号。于是，即使在这种情况下也无法确定，霍尔传感器元件的输出信号的变化是由于机械应力，还是由于霍尔传感器元件的其他缺陷造成的，或者实际上 就与实测的磁场的变化一致。在这个背景下，本发明的任务是，提供一种带有霍尔探针的可诊断的传感器装置， 或提供一种霍尔传感器装置的可以全面地诊断传感器装置的功能诊断方法。在此，本发明 尤其应该使对霍尔传感器元件以及霍尔传感器元件的电子分析机构的诊断成为可能。此 外，不仅应该使定性地而且使定量地诊断该传感器装置成为可能，还应该以此使标定该传 感器装置成为可能，或者使排除例如环境条件变化造成的测量误差成为可能。这个任务通过按照权利要求1的可诊断的测量装置或按照权利要求9的对于霍尔 传感器装置的功能诊断方法来解决。优选的实施方式是从属权项的要点。首先按照已知方法，将该测量装置用来求出磁场的磁场强度。为此，该测量装置包 括带有至少一个霍尔探针的传感器装置。在此，该霍尔探针根据穿过霍尔探针的磁场以及 根据流过霍尔探针的供电电流产生霍尔电压。然而，按照本发明，该测量装置的特征在于在电流上与该霍尔探针分开的优选紧 邻地设置在霍尔探针附近的电的诊断导体以及用于产生确定的流过该诊断导体的诊断电 流的驱动装置。在此，借助于该驱动装置使得一定的诊断电流流经诊断导体，该诊断导体产生由 诊断电流引起的磁�。么懦∮肿饔迷诨舳秸肷稀Ｒ源嗽诟没舳秸胫胁范ù笮〉� 霍尔电压。可以对诊断电流所引起的霍尔电压进行分析，根据这种分析可以推断该霍尔探 针的功能和霍尔探针的电子分析机构的功能。特别是还可以在诊断电流的大小和由此引起的霍尔电压的大小之间建立一种相 互关系，因为诊断电流的一定大小与该诊断导体的一定的磁场强度对应，并以此还与同该 磁场强度相联系的霍尔电压的一定的给定值对应。用这样的方法，不仅允许定性地，而且允 许定量地推断该霍尔探针或其电子分析机构的功能能力。在相应地准确地进行分析时，甚 至可以标定该霍尔探针或该测量装置，其中从已知的诊断电流大小和由此引起的霍尔电压 的大小以及同该诊断电流相联系的霍尔电压的给定值求出一个相应的校正值。例如，以此 可以对该霍尔探针进行温度补偿，以便可以显著地改善霍尔探针的精确度、可靠性和温度 稳定性。因此，采用按照本发明的测量装置，可以提供一种可诊断的磁场传感器，它优选用 在由于安全的原因例如为了防止传感器失效时而使人身或装置受损而需要可靠地识别传 感器失灵的应用上。按照本发明的测量装置还不同于先有技术，它能够测试霍尔传感器的或电子分析 机构的功能能力，而不必像上述先有技术那样需要存在外部磁场。更确切地说，按照本发明 赖以进行该诊断的磁场是由诊断导体和诊断电流本身产生的，这本身带来附加的优点诊 断磁场的场强度是已知的，或者可以视要求而进行调节。于是，例如还可以识别或诊断该霍 尔探针的机械应力，因为这种应力会导致霍尔电压相应地失真，但是这种应力可以根据按 照本发明已知的诊断电流和由此同样已知的诊断磁场进行记录。诊断导体和霍尔探针之间在电流上的分开有助于特别可靠地进行诊断，并有助于 保护该霍尔探针使之免受诊断电压或诊断电流的影响。
在此，本发明可以首先实现与诊断电流的类型和大小无关，只要确定诊断电流的 变量已知，由此还可以算出诊断磁场的场强，进而算出通过诊断磁场产生的霍尔电压的给 定大小。然而，按照本发明的特别优选的实施方式，该诊断电流具有按已知的方式周期地 变化的电流强度，或使得诊断电流产生确定的已知形式的脉冲。这样便产生一种把由该霍 尔探针给出的霍尔电压分成测量分压和诊断分压的有利的方案。因此，这有利于即使有已 知或未知大小的外部磁场或干扰磁场存在，也能对霍尔探针进行完全的、必要时定量的诊 断。于是，特别是当诊断电流以已知的脉冲形式存在时，在霍尔探针给出的霍尔电压 上也会测出相应的脉冲样本。因此，根据霍尔电压中存在的脉冲的个数特别是高度，可以在 测量信号和必要时与测量信号重叠的诊断信号之间进行分离。特别是可以测量霍尔电压中 存在的脉冲的振幅，正如上面所描述的，可以根据这种实测的振幅以及根据诊断电流的已 知的振幅再次对测量装置或霍尔探针进行完全的诊断。按照本发明另一个特别优选的实施方式，把霍尔探针和诊断导体共同设置或浇注 在探针壳体中。在此，探针壳体尤其指的是芯片壳体，该霍尔探针及其电子分析机构以及诊 断导体都安置于该芯片壳体中。其优点是，诊断导体和霍尔探针之间的相对位置准确而且 确定不可改变，从而不必对在霍尔探针的范围内由诊断导体产生的磁场本身进行标定。另 外，以此对诊断导体进行最优的保护和对传感器装置进行最优的操纵。本发明的另一个优选的实施方式规定，所谓传感器装置指的是集成的电流测量传 感器。换句话说，这意味着，该诊断导体由设置在电流测量传感器的芯片壳体内的分路电阻 或测量分路形成，其中在这种情况下该电流测量传感器不用来测量未知的电流强度，而是 通过以诊断电流的形式给定已知的电流强度，在诊断传感器和电子分析机构的同时，用来 测量未知大小的磁场。按照本发明的另一个特别优选的实施方式，该测量装置的特征在于附加的设置得 可相对于传感器装置或相对于霍尔探针移动的磁铁。在此，根据霍尔探针的通过磁铁的磁 场产生的霍尔电压，确定传感器装置和磁铁之间的相对位置或距离。在此，传感器装置和磁 铁优选设置得可彼此相对旋转或可彼此相对移动。这使该测量装置一般地用来确定两个可相对运动的机械零件的相对位置成为可 能，其中该传感器装置设置在这两个可相对运动的元件之一上，而磁铁设置在这两个可相 对运动的零件的另一个上。在这个背景下，按照本发明的测量装置可以且优选用在汽车电子技术领域，特别 是用在汽车的线控换档控制的换挡变速箱的操纵装置上。这里，霍尔传感器测量装置特别 用来少磨损和少摩擦地求出操纵杆的换挡位置。在这种类型的操纵装置中，一为了求出乘客室中的变速箱操纵杆的当前换挡状 态一例如操纵杆上设置有磁铁，该磁铁在一定的换挡位置在传感器装置的作用范围内或传 感器装置的霍尔探针的作用范围内产生一定大小的磁场。因此，对于汽车上的这种应用，可以使用按照本发明的测量装置，设置在汽车内的 电子诊断机构可以毫无困难地识别出并相应地诊断干扰或者传感器装置的失效。另外，可 以借助于设置在汽车内的电子诊断机构永久地对用在变速箱操纵装置中的霍尔传感器装置进行监测，并在必要时予以校正。若识别出传感器装置的干扰或失效，则可以向驾驶员发 出信号或可以运行针对失效设置的安全程序。这样便能防止对变速箱的可能的误操作，并 因此避免使驾驶员或车辆受到可能的损伤。本发明还涉及霍尔传感器装置的功能诊断方法。在此，霍尔传感器装置包括至少 一个霍尔探针、在电流上与霍尔探针分开的诊断导体以及驱动装置。在此，该驱动装置用来 在诊断导体上产生按预先给定的振幅变化的诊断电流。按照本发明的方法包括下面给出的 方法步骤。首先通过传感器装置的电子控制机构产生确定的供电电流，该供电电流作为霍尔 电压测量的前提条件流过霍尔探针。接着，在下一个方法步骤中，在诊断导体上产生诊断电流。换句话说，这意味着，相 应的驱动电路负责使按预先确定的周期改变的诊断电流流过该诊断导体。在此，这头两个 方法步骤的顺序是任意的或无关紧要的。接着，在下一个方法步骤中确定该霍尔探针产生的霍尔电压，该霍尔电压在下一 个方法步骤中被分成测量分压和诊断分压。把霍尔电压划分为测量分压和诊断分压，原则 上可以通过简单的减法进行，因为诊断电流的振幅变化是已知的，进而诊断电流所引起的 霍尔电压的给定大小是已知的。因此，可以通过在霍尔探针给出的霍尔电压和脉冲式诊断 电流所引起的霍尔分压的给定大小之间相减，来求出该霍尔探针的测量分压。因此，用这样的方法，不仅可以得知测量分压一亦即作用在霍尔探针上的外部磁 场的大小一，而且可以得知诊断分压一亦即诊断电流所产生的磁场的大小一，接着，在下一 个方法步骤中对所述测量分压和诊断分压分别单独地进行分析。因此，按照本发明的方法即使在正常工作期间，也能使永久地诊断霍尔传感器装 置成为可能。由于借助于诊断电流和诊断导体产生的诊断磁场与可能存在的外部磁场例如 永久磁铁的外部磁场叠加，和紧跟着把霍尔探针的信号重新拆分为诊断分压和测量分压， 所以测量信号和诊断信号不会相互影响。在此，由于按照本发明的方法，不仅可以定性地诊断霍尔传感器装置是否给出功 能，而且可以定量地诊断霍尔探针的信号是否正确和是否与各自当前的磁场成比例。因此， 由于按照本发明的方法，还能对霍尔探针进行永久的监测和必要时对其进行标定。例如，当 由于霍尔探针的温度漂移或者由于霍尔探针的机械应力使信号失真时，这可能是需要的。按照本发明的方法首先可以与可变的诊断电流所具有的振幅变化无关地执行，只 要这种变化是已知的或可以准确地预先确定，并因此，可以通过相减再次把测量分压与诊 断分压分开。然而，按照本发明的方法的一个特别优选的实施方式，诊断电流具有脉冲形振幅 变化。就此而言，该脉冲形振幅变化特别有利，因为该脉冲由于其边沿的高陡度可以特别简 单而且准确地在霍尔探针的输出信号中识别出来，并以此可以可靠地从测量分压分离。按照本发明的方法另一个更优选的实施方式，在霍尔探针输出信号分析的范围 内，对在预先确定的时间内测得的脉冲个数进行分析，或对脉冲的振幅进行分析。在此，对 该脉冲个数进行的分析尤其可以在对该霍尔传感器装置的比较简单的定性诊断的范围内 进行，当在确定的时间内检测不到与所提供的诊断电流的脉冲个数一致的同样的脉冲个数 时，可以推断传感器装置失效。正如上面所描述的，与此不同，对诊断分压的脉冲振幅进行分析，还特别能使传感器装置的定量诊断或标定成为可能。在汽车上使用按照本发明的方法的背景下，特别是借助于操纵件操纵换挡变速箱 的周围环境中，按照本发明的另一个更优选的实施方式规定，把磁铁设置在可相对于传感 器装置移动的零件上。在此，根据测量分压即可确定传感器装置和磁铁之间的相对位置。优 选以此测量车辆换挡变速箱的变速杆位置，其中该传感器装置或该磁铁这样地设置在操纵 装置的基座上或变速杆上，使得变速杆的运动引起传感器装置和磁铁之间的相对运动。这 种相对运动会导致在传感器装置的范围内或在传感器装置的霍尔探针的范围内有效的磁 铁磁场的改变，据此一在相应的校正之后一可以推断出操纵装置的变速杆和基座之间的各 自的相对位置。下面仅根据附图所描述的实施例对本发明作较详细的说明。附图中
图1是按照本发明一个实施方式的测量装置的传感器装置的示意图；图2是按照本发明的测量装置的一个实施方式的与图1对应的图；图3是按照图2的测量装置的霍尔探针在空运行时的输出电压的示意图；图4是按照图2和图3的测量装置的霍尔探针在运行过程中的输出电压的与图3 对应的图；图5是按照本发明的测量装置的由传感器装置和磁铁组成的装置的等轴透视图； 和图6是按照图6的由传感器装置和磁铁组成的装置的与图5对应的仰视图。图1示出按照本发明的一个实施方式的测量装置的传感器装置1的非常示意性的 电路图。首先可以看到霍尔探针2，其四个边缘按照通常的方式与电子供电和分析电路3 连接。通过这种方式可以向该霍尔探针2施加以出现霍尔效应所需要的供电电流，并在出 现磁场时在霍尔探针2的与供电电流平行的侧边缘上分接并记录相应的霍尔电压。所示传感器装置1包括在电流上与该霍尔探针2分开的诊断导体4，它可以由驱动 装置8(在图1中未示出，参见图2)供电，使得一定的诊断电流在诊断导体4上流动。该流过诊断导体4的诊断电流导致在该诊断导体周围形成由诊断电流引起的磁 场5。这个磁场还穿过该霍尔探针2，并因此在那里导致在霍尔探针2的与流过霍尔探针2 的供电电流平行的两个边缘上产生与此相应的霍尔电压。该霍尔电压被传感器装置的分析电路3接收、放大并作为相应的信号通过传感器 装置的输出端6输出。图2示出图1的传感器装置1如何与按照本发明的测量装置连接。在按照图1的 传感器装置1之外，在图2中首先可以看到可相对传感器装置1移动的磁铁7。例如，该磁 铁7可以设置在换挡变速箱用的操纵装置的变速杆上，而传感器装置1设置在操纵装置的 壳体或基座上。除了传感器装置1以外，该测量装置还包括驱动装置8、串联电阻9以及电子控制 机构10。该电子控制机构10协调按照本发明诊断传感器装置1所需要的整个过程。属于 该过程的首先是通过由电子控制机构10给出的方波信号11来控制驱动装置8。该方波信 号11被驱动装置8放大，并以带有矩形振幅变化的脉冲式诊断电流12的形式施加在设置 于传感器装置1中的诊断导体4。为了限制流过诊断导体4的电流，并为了求出流过诊断导体4的电流强度，该测量装置包括串联电阻9。在串联电阻9上产生总是与诊断电流12的 变化成比例的像诊断电流12那样脉冲形的控制电压13，该控制电压又被引向电子控制机 构10。另外，电子控制机构10还与传感器装置1的输出端6连接，从而把霍尔探针2的 相应地放大了的信号14也引向电子控制机构10。在此，霍尔探针2的由传感器装置1给 出的信号14首先是复合信号14，该复合信号与在霍尔探针2的位置上产生的不仅是磁铁7 的，而且是诊断导体4的重叠磁场一致。但是，不仅由于驱动装置8的已知的特性，而且由于通过串联电阻9测量出来的诊 断电流12，流过诊断导体4的电流强度是已知的，因而由诊断导体4产生的磁场5的大小在 霍尔探针2的范围内是已知的。因此，基于这种已知的关系可以算出由霍尔探针2产生的 给定诊断信号，并通过与由霍尔探针2给出的复合信号14叠加，因此，重新从复合信号14 扣除，或从复合信号14分出，以此该霍尔探针给出源于磁铁7的纯粹的模拟信号。在图3和4中示出传感器装置1给出的复合信号14的示例，其中如上所述，该复 合信号14首先由磁铁7和诊断导体4的磁场的叠加给出。图3示出在磁铁7相对于传感器装置1静止的情况下传感器装置1的输出电压或 复合信号14，即例如换挡变速箱的操纵装置的传感器装置1的在操纵杆不动的情况下的信 号。可以看出，沿着竖直轴画出的测量信号15作为复合信号14的分量在时间(水平轴) 上保持恒定。在此，从复合信号14的测量分压15的高度可以推导出磁铁7和传感器装置 1之间的距离，或在本示例中推导出变速箱操纵杆的绝对位置。可以看出，由流过诊断导体4的脉冲式诊断电流12形成的同样是脉冲式的诊断分 压16与该测量分压15叠加。于是，按照本发明从诊断分压16的存在和振幅可以反推出传 感器装置1的功能能力和正确的标定，因为诊断电流12的强度是已知的，因而诊断电流12 所引起磁场的大小是已知的，和由此产生的诊断信号的给定值是已知的，并可以与诊断信 号16的实际值进行比较。图4示出该传感器装置1的复合信号14，给出该复合信号在磁铁7相对于传感器 装置1作不规则的运动的情况下或者在装有传感器装置1的变速箱操纵杆与此相应地运动 的情况下如何变化。该复合信号14同样由磁铁7的磁场造成的测量分压15与诊断导体4 的脉冲式磁场5造成的诊断分压16叠加而成。这里也可以根据已知的诊断信号16的振幅的给定值，再次通过计算分离源于磁 铁7或源于诊断电流12的信号15和16，因此，可以分别单独地对两个信号15和16进行分 析。用这样的方法，可以根据对脉冲式诊断分压16的分析，反推出该传感器装置1的功能 能力和正确的标定，并根据复合信号14的测量分压15的高度可以反推出磁铁7和该传感 器装置1之间的距离，或者反推出操纵杆相对于传感器装置1的相对位置。尤其可以通过传感器装置1所给出的实际诊断分压16与该电子控制机构10所算 出的给定诊断信号的比较，进行传感器装置1的定量诊断或标定。例如。若实际诊断信号 16的振幅大于所算出的或所存储的该振幅给定值，则可以对流过霍尔探针2的供电电流进 行相应修正(这里是降低)，直至诊断分压16的振幅实际值再次与给定值一致为止。例如， 可以用这样的方法识别霍尔探针2的温度漂移，或者识别霍尔探针2的机械应力，并在必要 时自动补偿，这可以决定性地改善测量装置的可靠性和测量精度。
图5和6示出按照本发明的测量装置的另一个实施方式。首先可以分别看到优选 由金属形成的平底锅形壳体17，以便最优地保证对传感器装置1的屏蔽，使之免受干扰场 的影响。该壳体17通过悬臂18与可移动的耦联销19接合，其中该可移动的耦联销19再 与换挡变速箱的(未示出的)变速杆连接，并因此跟随该变速杆而运动。当变速杆在各挡级P-R-N-D之间运动时，通过相应的字母20在图5和6中还示出， 壳体17通过悬臂18与此相应地绕壳体轴承21旋转。正如从图6得知，在壳体17内部设置有基本上呈圆弧形的永久磁铁7，该永久磁 铁还具有按倾斜面方式沿其圆弧形线性增大的厚度。该永久磁铁7对同样在图6中可以看 到的传感器装置1起作用，该传感器装置不与壳体17连接，而是固定在例如(这里未示出 的)操纵装置的基座上。这意味着，在壳体17和与壳体连接的永久磁铁7旋转运动时，以 此与壳体的旋转角度成比例地改变永久磁铁7和传感器装置1之间的有效距离。传感器信号14的电平，准确地说，传感器装置的测量分压15的电平也与此相应地 改变，参见图4。因此，可以根据对传感器1的测量分压15的分析求出壳体17的旋转角度 位置。在此一由于根据本发明随时可以单独分析的诊断分信号16-能够同时进行永久的检 查，并在必要时自动标定传感器1，正如上面所阐述的。同样可以永久地监视该传感器装置 1的功能和可能发生的事故，在失效时在必要时可以启动可能的应急程序或相应地通知使 用者。在进一步提高系统可用性的意义上，该传感器装置1必要时还可以双重地设置冗 余性和失效保险。换句话说，这意味着，至少包括该霍尔传感器2和诊断导体4的传感器装 置1实行双重设置。相反，由于成本的原因，该电子控制机构10也可以只设置一个，其中在 这种情况下电子控制机构10的传感器触点数目一随着传感器装置1加倍而一加倍。因此，若一在传感器装置1加倍设置的情况下一传感器之一失效，则尽管该传感 器失效，但该系统仍旧完全可供使用，而且失效的传感器的信号可以基于按照本发明的诊 断能力借助于第二传感器进行完全的修正或代替。因此，结果采用本发明显然可以提供一种可诊断的传感器装置或一种传感器装置 的功能诊断方法，特别是在可靠性和测量精度方面具有决定性的优点。按照本发明的传感 器装置和按照本发明的方法允许完全地和永久地定量诊断和标定霍尔传感器元件，可以以 此消除例如由于温度漂移或机械应力弓I起的测量误差。附图标记列表1传感器装置2霍尔探针3分析电路4诊断导体5 磁场6输出端7 磁铁8驱动装置9串联电阻10电子控制机构
11方波信号
12诊断电流
13控制电压
14复合信号
15测量分压
16诊断分压
17壳体
18悬臂
19耦联销
20切换挡级P-R-N-D
21轴承
权利要求
一种用于求出磁场的磁场强度的测量装置，该测量装置包括带有至少一个霍尔探针(2)的传感器装置(1)，其中该霍尔探针(2)用于根据穿过该霍尔探针的磁场(5)以及根据流过霍尔探针(2)的供电电流来产生霍尔电压(14)，其特征在于在电流上与该霍尔探针(2)分开的诊断导体(4)以及用来产生流过诊断导体(4)的诊断电流(12)的驱动装置(8)。
2.按照权利要求1的测量装置，其特征在于，该诊断电流(12)具有周期地变化的已知 的电流强度。
3.按照权利要求1或2的测量装置，其特征在于，该诊断电流(12)产生确定的已知的 脉冲样本。
4.按照权利要求1至3中任一项的测量装置，其特征在于，该霍尔探针(2)和诊断导体 (4)共同安置在探针壳体(1)中。
5.按照权利要求1至4中任一项的测量装置，其特征在于，该传感器装置(1)是基于霍 尔效应的集成的电流测量传感器。
6.按照权利要求1至5中任一项的测量装置，其特征在于被设置得可相对于传感器装 置(1)移动的磁铁(7)，其中根据霍尔探针的霍尔电压(14)来确定传感器装置(1)和磁铁 (7)之间的相对位置。
7.按照权利要求6的测量装置，其特征在于，该传感器装置⑴和该磁铁(7)设置得可 以彼此相对旋转。
8.按照权利要求6的测量装置，其特征在于，传感器装置⑴和磁铁(7)设置得可以彼 此相对移动。
9.一种霍尔传感器装置的功能诊断方法，该霍尔传感器装置(1)包括至少一个霍尔探 针(2)、在电流上与霍尔探针(2)分开的诊断导体(4)以及用于在该诊断导体(4)上产生能 以预先确定的周期改变的诊断电流(12)的驱动装置(8)，该方法包括下列方法步骤a)产生流过霍尔探针(1)的供电电流；b)在诊断导体⑷上产生诊断电流(12)；c)确定该霍尔探针(2)的霍尔电压(14)；d)把霍尔电压(14)分为测量分压(15)和诊断分压(16)；e)分析该诊断分压(16)的振幅变化，用于霍尔传感器装置(1)的诊断目的。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于，该诊断电流(12)具有脉冲形振幅变化。
11.按照权利要求9或10的方法，其特征在于，对诊断分压(16)的在预先确定的时间 内测出的脉冲个数进行分析。
12.按照权利要求9至11中任一项的方法，其特征在于，对诊断分压(16)的脉冲振幅 进行分析。
13.按照权利要求9至12中任一项的方法，其特征在于设置在可相对于传感器装置 (1)移动的零件上的磁铁(7)，其中根据测量分压(15)来确定传感器装置(1)和磁铁(7) 之间的相对位置。
14.按照权利要求9至13中任一项的方法，其特征在于，检测车辆换挡变速箱的变速杆 的位置。
全文摘要
本发明涉及用霍尔探针(2)求出磁场强度用的测量装置，以及还涉及霍尔传感器装置(1)的功能诊断方法。该测量装置包括传感器装置(1)，该传感器装置带有霍尔探针(2)，按照本发明，该测量装置的特征在于在电流上与霍尔探针(2)分开的诊断导体(4)。提供了一种可诊断的霍尔传感器装置(1)以及一种霍尔传感器(2)的功能诊断方法，该方法可以用来对传感器装置(1)或霍尔传感器(2)进行永久的、全面的诊断。特别是该霍尔传感器(2)不仅可以定性地检查功能能力或失效，而且可以定量地进行正确的标定，在必要时可以立即修正传感器(2)或对其进行再校准。因此，特别是可以消除例如由于温度漂移或传感器(2)的机械应力造成的测量误差。
文档编号G01R33/07GK101983340SQ200980112082
公开日2011年3月2日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者A·佩克特, W·克利曼内尔 申请人:Zf腓特烈港股份公司
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