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Offset-Kompensation fur temperaturkalibrierte Winkelsensoren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000030973D
Publication Date: 2004-Sep-03
Document File: 3 page(s) / 29K

Publishing Venue

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Abstract

ID299653

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Philips Intellectual Property & Standards

Invention Disclosure

Version 1.4.0 14-11-2002

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Inventors name(s) + e-mail address(es):

Marcus.Weser@Philips.com Stefan.Pusch@Philips.com Guenter.Reiniger@Philips.com

Pat_progamon.doc

Offset compensation of temperature calibrated Angular Sensors

Offset-Kompensation für temperaturkalibrierte Winkelsensoren

Erfinder: Marcus Weser, Stefan Pusch, Guenter Reiniger

Stand der Technik(KMA 200 Ansatz):

Um den steigenden Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit und Temperaturbereich gerecht zu werden ist es notwendig den sich verändernden Offset über Temperatur (Offsettemperaturdrift) der sensitiven Elemente (zB.Hall oder AMR Elemente) zu kompensieren.

Bei Verwendung von cos-sin Signalen zur Berechnung des Winkelwertes ergibt sich folgender Programmablauf: Die Signale der Sensitiven Elemente (z.B. Philips AMR Sensor KMZ4x) werden digitalisiert, der Winkelwert mit Hilfe des Cordic-Algorithmus berechnet und das Ausgangssignal analog bzw. digital ausgegeben. Die Kompensation der Offsettemperaturdrift erfolgt digital vor der CORDIC Berechnung [1] in Abhängigkeit der Temperatur. Die Temperaturinformation ist deshalb notwendig, um den entsprechenden Offsetwerte berechnen zukönnen.

Als Temperatursensor wird zum Beispiel die temperaturabhängige Basis-Emitterspannung eines bipolar Transistors verwendet. Die analoge Spannung (Temperaturinformation) wird A/D gewandelt. Neben dem Nachteil des Flächenbedarfes (A/D Wandler) ergeben sich auch Aufwände bei einer Kalibrierung des Temperatursensors.

Die Verwendung des CORDIC Algorithmus und der bekannter Zusammenhang der linear temperaturabhängigen Amplituden der AMR Elemente ermöglichen folgende Erfindung:

Erfindung:

Wenn bei Sensoren mit Cos und Sin Signalen (speziell auch Winkelsensoren) der CORDIC Algorithmus verwendet wird, dann liefert diese Berechnungsform den Winkelwert (Richtung) und die Vectorlänge R (Radius des Kreises).

Die Erfindung beruht darauf, die berechnete Vectorlänge R als Temperaturinformation zu verwenden. Mit dieser indirekten Temperaturinformation ist es möglich den temperaturabhängigen Offset Offset(R) während des normalen Betriebes zu berechnen. Ein sonst verwendeter Temperatursensor wird nicht benötigt.

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