本發(fā)明涉及一種信號發(fā)生器，

其中，信號發(fā)生器具有轉(zhuǎn)動元件，所述轉(zhuǎn)動元件能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，

其中，信號發(fā)生器還具有一定的數(shù)量的傳感器，

其中，傳感器分別輸出正弦信號和余弦信號，

其中，相應的傳感器的正弦信號和余弦信號相對于相應的參考方向而言表征轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動位置的正弦和余弦的特性，

其中，參考方向正交于旋轉(zhuǎn)軸線地定向，

其中，信號發(fā)生器具有計算單元，將正弦信號和余弦信號輸送給計算單元。

本發(fā)明還涉及一種電機，

其中，電機具有轉(zhuǎn)子和定子，

其中，轉(zhuǎn)子布置在轉(zhuǎn)子軸上并且具有一定的數(shù)量的極對，

其中，相對于定子位置固定地布置有信號發(fā)生器的一定的數(shù)量的傳感器，

其中，在轉(zhuǎn)子軸處布置有與傳感器共同作用的、信號發(fā)生器的能轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動元件。

背景技術(shù)：

在電機的面向場的調(diào)節(jié)中，需要了解電機的磁通軸的方位和/或轉(zhuǎn)速(＝電角)。磁通量的定向緊密地與電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動位置耦合。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動位置對應于轉(zhuǎn)子的機械角。在雙極電機的情況下，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動位置與用于面向場的調(diào)節(jié)相關(guān)的電角相同。然而當轉(zhuǎn)子的磁極對的數(shù)量大于1時，代替于此適用如下關(guān)系

在此，表示電角，表示機械角，并且n表示轉(zhuǎn)子的磁極對的數(shù)量。

在現(xiàn)有技術(shù)中，存在多種開頭提出種類的信號發(fā)生器，其中由信號發(fā)生器的計算單元提供的角度信號與機械角相對應。傳感器的數(shù)量為1。這種信號發(fā)生器的實例是基于磁阻技術(shù)(magnetoresistivetechnologie)的信號發(fā)生器。

對于多種需要而言，已知的信號發(fā)生器已經(jīng)相當良好地工作。然而，在一些情況下，由計算單元所確定的角度信號的精度需要提高。提高的精度尤其能夠?qū)τ陔姍C的良好的調(diào)節(jié)而言是必要的，該電機的轉(zhuǎn)子具有大于1的磁極對數(shù)量。

在磁阻的信號發(fā)生器中嘗試應用轉(zhuǎn)動元件，所述轉(zhuǎn)動元件不構(gòu)造為雙磁極，而是構(gòu)造為四磁極或更多的極。然而在該情況下，由信號發(fā)生器檢測的信號不再示出磁性轉(zhuǎn)動元件的更多的極數(shù)。因此，在實際中采用其他的、通常明顯更復雜的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提出可簡單實現(xiàn)的可行性，借助所述可行性能夠以改進的精度確定角度信號。

該目的通過本發(fā)明的信號發(fā)生器來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，通過如下方式構(gòu)造開頭提出類型的信號發(fā)生器，

傳感器形成一定的數(shù)量的傳感器組，

傳感器組分別具有至少兩個傳感器，

其中，對每個傳感器組而言，傳感器的參考方向彼此平行地或彼此反向平行(antiparallel)地定向，

其中，對每個傳感器組而言，相應的傳感器組的傳感器的正弦信號由計算單元通過加法和/或減法與相應的組正弦信號關(guān)聯(lián)，

其中，對每個傳感器組而言，相應的傳感器組的傳感器的余弦信號由計算單元通過加法和/或減法與相應的組余弦信號關(guān)聯(lián)，并且

其中，計算單元根據(jù)組正弦信號和組余弦信號來確定得出的正弦信號和得出的余弦信號，并且

其中，計算單元提供得出的正弦信號和得出的余弦信號以用于進一步處理，和/或通過對得出的正弦信號和得出的余弦信號進行三角函數(shù)求值來確定得出的角度信號，并且提供得出的角度信號以用于進一步處理。

在傳感器的適當?shù)脑O計方案中可行的是，包含在傳感器的正弦信號中的偏差在將傳感器信號進行加法和/或減法時進行相互補償。由此，相應的組正弦信號和相應的組余弦信號與由傳感器輸出的正弦信號和余弦信號相比能夠具有更高的精度。

特別地，根據(jù)傳感器的布置和轉(zhuǎn)動元件的設計方案可行的是，當傳感器的參考方向彼此反向平行地定向時，補償偏差因此是尤其簡單的。然而，根據(jù)傳感器的布置和轉(zhuǎn)動元件的設計方案同樣可行的是，當傳感器的參考方向彼此平行地定向時，補償偏差因此是尤其簡單的。能夠通過簡單的實驗確定的是，在個別情況下何種設計方案會是優(yōu)選的。

在最簡單的情況下，傳感器組的數(shù)量等于1。在該情況下，得出的正弦信號與唯一的傳感器組的組正弦信號相同。同樣地，在該情況下，得出的余弦信號與唯一的傳感器組的組余弦信號相同。

然而，在許多情況下，傳感器組的數(shù)量大于1。在該情況下，不同的傳感器組的傳感器的參考方向分別形成角度，所述角度不等于0°或180°。角度值0°和180°顯然地表示幾何的機械的角度。這也適用于其他的角度值，只要下面沒有明確地指出角度值是電角的話。

在該情況下，計算單元通過組正弦信號和組余弦信號的算數(shù)關(guān)聯(lián)來確定得出的正弦信號和得出的余弦信號。因此執(zhí)行組正弦信號和組余弦信號的加法、減法和可能還有乘法。在通常情況下不需要進行除法。所提出的計算操作結(jié)合傳感器的設計相互協(xié)調(diào)，使得得出的正弦信號和得出的余弦信號和必要時還有確定的得出的角度信號具有改進的精度。由于僅必須執(zhí)行簡單的算數(shù)運算，對計算能力的要求相對小。

通過該設計方案，根據(jù)傳感器組的數(shù)量尤其可行的是，確定角度信號，所述角度信號在轉(zhuǎn)動元件圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的每轉(zhuǎn)(機械轉(zhuǎn)動)中具有多個周期，例如為2、3、4……個周期。

當對每個傳感器組而言傳感器的參考方向彼此平行地定向且傳感器組的數(shù)量是偶數(shù)時，傳感器的參考方向形成具有180°/n的角間距的網(wǎng)格布置，其中n是傳感器組的數(shù)量。而當對每個傳感器組而言傳感器的參考方向盡管彼此平行地定向然而傳感器組的數(shù)量是奇數(shù)時，傳感器的參考方向形成具有180°/n或360°/n的角間距的網(wǎng)格布置，其中n是傳感器組的數(shù)量。當對每個傳感器組而言傳感器的參考方向彼此反向平行地定向時，傳感器的參考方向與傳感器組的數(shù)量是奇數(shù)或偶數(shù)無關(guān)地優(yōu)選形成具有180°/n的角間距的網(wǎng)格布置，其中n是傳感器組的數(shù)量。

在本發(fā)明的一個可行的設計方案中，對于每個傳感器組而言，傳感器相對于轉(zhuǎn)動元件的旋轉(zhuǎn)軸線而言彼此成對地在徑向上相對設置。通過該設計方案，在一些情況下，在確定組正弦信號和組余弦信號的框架下優(yōu)化測量誤差的補償。在本發(fā)明的另一可行的設計方案中，相對于相應的傳感器組，傳感器分別形成對，其中，連接相應的對的兩個傳感器的連接線上的中間垂直線與旋轉(zhuǎn)軸線相交。

在另一設計方案中提出，計算單元提供組正弦信號中的一個組正弦信號和對應的組余弦信號以用于進一步處理，和/或通過對組正弦信號中的一個組正弦信號和對應的組余弦信號進行三角函數(shù)求值來確定另外的角度信號，并且提供另外的角度信號以用于進一步處理。通過該設計方案尤其能夠?qū)崿F(xiàn)的是，除了提供得出的正弦信號和得出的余弦信號和/或根據(jù)得出的正弦信號和得出的余弦信號而確定得出的角度信號(即電角的結(jié)果)，也共同提供機械角或基于該機械角的信號。這在調(diào)節(jié)位置的框架下能夠是有利的。

優(yōu)選地提出，傳感器布置在唯一的芯片處。通過該設計方案，尤其能夠尤其可靠地設置傳感器彼此間的布置。由此也可以將各個傳感器彼此靠近地設置。

優(yōu)選地，計算單元也布置在芯片處。這引起的是，芯片的輸出信號在該方案中與在現(xiàn)有技術(shù)中的芯片中相同，然而其中以根據(jù)本發(fā)明的方式處理傳感器的正弦信號和余弦信號。

如已經(jīng)提及的那樣，可行的是，在轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動位置變化的情況下，得出的正弦信號和得出的余弦信號的變化與轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動位置變化的整數(shù)倍的變化相對應。通過該設計方案，尤其能夠直接地提供角度信號，所述角度信號的周期性與電機的轉(zhuǎn)子的磁極對的數(shù)量相協(xié)調(diào)，其電驅(qū)控利用角度信號來執(zhí)行。

傳感器所基于的技術(shù)能夠根據(jù)需要決定?，F(xiàn)在優(yōu)選的是，傳感器構(gòu)造為磁阻的傳感器。例如，傳感器能夠基于gmr(巨磁阻)效應、amr(異向磁阻)效應、tmr(穿隧磁阻)效應或其他磁阻效應。

該目的還通過本發(fā)明的電機來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，在開頭提出類型的電機中，根據(jù)本發(fā)明地構(gòu)造信號發(fā)生器。

優(yōu)選地，信號發(fā)生器與電機相協(xié)調(diào)，在轉(zhuǎn)子以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，在提供得出的正弦信號和得出的余弦信號的情況下，通過計算單元改變得出的正弦信號和得出的余弦信號，并且在提供得出的角度信號的情況下，通過計算單元以一定是頻率改變得出的角度信號，并且由計算單元提供的信號的頻率與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的商等于轉(zhuǎn)子的極對的數(shù)量。

附圖說明

本發(fā)明的上述特性、特征和優(yōu)點以及如何實現(xiàn)其的方式和方法結(jié)合下面描述的實施例變得更加清楚易懂，所述實施例結(jié)合附圖詳細闡述。在此，以示意圖示出：

圖1示出電機和根據(jù)本發(fā)明的信號發(fā)生器的立體透視圖，

圖2示出穿過圖1的電機的剖面圖，

圖3示出穿過圖1的電機的轉(zhuǎn)子的橫截面，

圖4示出傳感器的示意圖，

圖5示出正弦信號和余弦信號的示意圖，

圖6示意性地示出信號發(fā)生器的方框圖，

圖7示出具有兩個傳感器的信號發(fā)生器，

圖8示出具有四個傳感器的信號發(fā)生器，

圖9示出具有三個傳感器的信號發(fā)生器，

圖10示出具有三個傳感器的另外的信號發(fā)生器，

圖11示出具有一個傳感器組的信號發(fā)生器，

圖12示出具有兩個傳感器組的信號發(fā)生器，

圖13示出具有四個傳感器組的信號發(fā)生器，

圖14示出具有三個傳感器組的信號發(fā)生器，

圖15示出具有三個傳感器組的另外的信號發(fā)生器，

圖16示出具有兩個傳感器組的另外的信號發(fā)生器，

圖17示出具有三個傳感器組的另外的信號發(fā)生器，以及

圖18示出具有四個傳感器組的另外的信號發(fā)生器。

具體實施方式

下面，結(jié)合圖1至3中示意性地示出的電機1闡述本發(fā)明，所述電機具有在圖1中同樣示出的信號發(fā)生器2，因為這是最常用的應用情況。然而，就信號發(fā)生器2而言，其也能夠使用在其他的應用中。

根據(jù)圖1和2，電機1具有轉(zhuǎn)子3和定子4。轉(zhuǎn)子3設置在轉(zhuǎn)子軸5上，所述轉(zhuǎn)子軸本身可轉(zhuǎn)動地支承在軸承6中。轉(zhuǎn)子軸5與其轉(zhuǎn)子4因此能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線7轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子3根據(jù)圖3中的圖具有多個極對。在圖3中示出四個極8，即兩個極對。然而，極對的數(shù)量也能夠是1或大于2，例如三個極對、四個極對等。

信號發(fā)生器2的傳感器部件相對于定子4位置固定地設置。特別地，信號發(fā)生器2的傳感器部件通常設置在電機1的軸承蓋上。將信號發(fā)生器2的轉(zhuǎn)動元件9設置在轉(zhuǎn)子3處。轉(zhuǎn)動元件9位置固定地設置在轉(zhuǎn)子軸5處。因此，所述轉(zhuǎn)動元件連同轉(zhuǎn)子3一起轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動元件9與信號發(fā)生器2的傳感器部件共同作用。

特別地，信號發(fā)生器2的傳感器部件具有一定數(shù)量的傳感器10。在圖1中示出唯一的傳感器10。然而通常，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，存在多個這種傳感器10。

下面，結(jié)合圖4和5首先闡述單一的傳感10的工作方式。然而，相應的實施方案適用于全部的傳感器10。只要下面還僅涉及單一的傳感器10或者其為哪一個傳感器10是不重要的，就僅僅應用附圖標記10。只要在不同的傳感器10之間進行區(qū)分，就相應地對附圖標記10進行補充。例如，在該情況下提出傳感器10a，10b等，或可能還有10，10'。

傳感器10輸出兩個信號x，y。相對于相應的參考方向11，一個信號x表征轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置α的余弦。因此，信號x下面稱作為余弦信號。類似地，信號y表征轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置α的正弦。因此，信號y下面稱作為正弦信號y。參考方向11正交于旋轉(zhuǎn)軸線7地定向。

只要在下面涉及唯一的傳感器10的信號x，y或哪個傳感器10輸出相應的信號x，y是不重要的，就僅應用附圖標記x，y。只要必須在不同的傳感器10的信號之間進行區(qū)分，就分別對附圖標記x，y(類似于傳感器的附圖標記10)添加補充。例如，在余弦信號中提出信號xa，xb等，或可能還有x，x'。類似的實施方案適用于正弦信號y。

原則上，傳感器10能夠基于任意的技術(shù)，所述技術(shù)提供前述結(jié)果。然而在多種情況下，傳感器10構(gòu)造為磁阻傳感器。特別地，該設計方案當前是優(yōu)選的。在該情況下，轉(zhuǎn)動元件9構(gòu)造為雙磁極，所述雙磁極的磁化軸線相對于旋轉(zhuǎn)軸線7正交地延伸。

在作為磁阻的傳感器10的設計方案中，傳感器10根據(jù)圖4中的圖具有兩個h形橋件12，所述h形橋件分別具有四個電阻13。兩個h形橋件中的一個提供正弦信號y，另一個提供余弦信號x。在圖4中，將箭頭繪入電阻13中。當關(guān)于電阻13中的一個所測量的磁場的方向平行于其箭頭方向延伸時，相應的電阻13就具有最小的電阻。當所測量的磁場的方向相對于箭頭反向平行地延伸時，那么相應的電阻13具有最大電阻。所述設計方案對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是普遍已知的。其例如在從英飛凌(infineon)公司獲得的傳感器芯片tle5012b中實現(xiàn)，并且也在對應的技術(shù)手冊中闡述。

根據(jù)圖6，信號發(fā)生器2還具有計算單元14。計算單元14具有至少一個算數(shù)單元15和角度確定裝置16。傳感器10的正弦信號y和余弦信號x輸送給計算單元14。在圖6中，在此示出多個傳感器10的正弦信號y和余弦信號x。

計算單元14借助于算數(shù)單元15通過傳感器10的正弦信號y和余弦信號x的算術(shù)關(guān)聯(lián)來確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr。特別地，在算數(shù)單元15中為了確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr進行傳感器10的正弦信號y和余弦信號x的加法、減法和乘法。通常不需要除法。在算數(shù)單元15中不進行其他的計算操作。

得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr能夠由計算單元14提供用于進一步處理。例如，得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr能夠輸出給控制裝置17(參見圖2)，其通過對得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr進行三角函數(shù)求值來確定得出的角度信號αr，并且基于此，確定變流器單元18的驅(qū)控，其為定子4供應電能。

通常，計算單元14除了算數(shù)單元15之外具有角度確定裝置16。在該情況下，這兩個得出的信號yr，xr由算數(shù)單元15傳輸給角度確定單元16。計算單元14借助于角度確定單元16通過得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr的三角函數(shù)求值來確定得出的角度信號αr。得出的角度信號αr在該情況下由計算單元14提供用于進一步處理。例如，得出的角度信號αr(參見圖2)能夠輸出給控制裝置17。角度確定單元16的結(jié)構(gòu)和作用方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是普遍已知的。特別地，在考慮這兩個得出的信號yr，xr的符號的情況下能夠確定象限，得出的角度信號αr必須處于所述象限中。此外，在該象限之內(nèi)能夠通過如下關(guān)系式中的一個

αr＝arctan(yr/xr)(2)

αr＝arccot(xr/yr)(3)

或同等的方法確定得出的角度信號αr的數(shù)值。得出的角度信號αr在單獨情況下能夠與機械角、即轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置相對應。然而，在多種情況下，其是機械角的整數(shù)倍。

通常，由計算單元14提供得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr或得出的角度信號αr用于進一步處理。然而不排除的是，由計算單元14提供得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr還有得出的角度信號αr用于進一步處理。

下面，結(jié)合最小配置方案(唯一的傳感器10，所述傳感器輸出正弦信號y和余弦信號x)闡述本發(fā)明的可行的簡單的方法，借助所述方法能夠?qū)崿F(xiàn)，得出的角度信號αr是機械角的整數(shù)倍。此后，結(jié)合其附圖7至10闡述更復雜的設計方案。該最小配置方案還有根據(jù)圖7至10的設計方案本身不是本發(fā)明的主題。然而，闡述這些設計方案，因為以圖7至10的設計方案構(gòu)建根據(jù)本發(fā)明的設計方案中的多個方案。

假設在轉(zhuǎn)子3圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線7旋轉(zhuǎn)了(機械的)基礎(chǔ)角α的情況下，得出的角度信號αr應對應于基礎(chǔ)角α的雙倍。在該情況下，得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr必須反應該事實。因此，適用的是

xr＝cos(2α)(4)

yr＝sin(2α)。(5)

因此，從正弦和余弦的普遍已知的加法定理中得出，在算數(shù)單元15中必須執(zhí)行計算

xr＝x·x-y·y(6)

yr＝2·x·y。(7)

當進行前述計算時，得出的角度信號αr本身得到期望的結(jié)果。

在最小配置方案中，如上述實施的那樣，存在唯一的傳感器10。然而通常，傳感器10的數(shù)量大于1。這通常在確定得出的信號yr，xr和αr時產(chǎn)生改進的精度。

在根據(jù)圖7的設計方案的情況下，信號發(fā)生器2例如具有兩個傳感器10a，10b。傳感器10a，10b的參考方向11根據(jù)圖7形成角度β。該角度β在根據(jù)圖7的設計方案中為90°。在另外的設計方案的范圍中，角度β能夠不同于90°。然而因此總是適用的是，角度β不同于0°和180°。

在圖7的設計方案的情況下，計算單元14(更確切地說：算數(shù)單元15)優(yōu)選如下通過正弦信號ya，yb和余弦信號xa，xb的算數(shù)關(guān)聯(lián)來確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr：

xr＝-xa·yb-ya·xb(8)

yr＝-ya·yb+xa·xb。(9)

因此，類似于在最小配置方案中的方法，在轉(zhuǎn)子3圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線7轉(zhuǎn)動了(機械的)基礎(chǔ)角α的情況下，得出的角度信號αr對應于基礎(chǔ)角α的雙倍。然而由于應用多個傳感器10a，10b，能夠以改進的精度進行確定。理論上，在根據(jù)圖7的設計方案中也能夠確定比兩倍更高倍數(shù)的基礎(chǔ)角α。然而，通常這導致相對大的誤差。

圖8示出另一信號發(fā)生器2和其傳感器10。在根據(jù)圖8的設計方案中，存在四個傳感器10a至10d。在圖8的設計方案中，根據(jù)考慮的傳感器10，角度β為-45°、90°或135°。

在根據(jù)圖8的設計方案的范圍中，算數(shù)單元15優(yōu)選如下地通過正弦信號ya至yd和余弦信號xa至xd來確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr：

首先，算數(shù)單元15確定中間信號xz1、xz2、yz1、yz2，根據(jù)如下關(guān)系式確定

xz1＝-xa·yc+ya·xc(10)

xz2＝-xb·yd-yb·xd(11)

yz1＝-ya·yc-xc·xa(12)

yz2＝-yb·yd+xd·xb。(13)

因此，算數(shù)單元15借助中間信號xz1、xz2、yz1、yz2根據(jù)如下關(guān)系式確定這兩個得出的信號xr，yr：

xr＝-xz1·yz2-yz1·xyz2(14)

yr＝-yz1·yz2+xz2·xz1。(15)

因此，在根據(jù)圖8的設計方案中，在轉(zhuǎn)子3圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線7轉(zhuǎn)動了(機械的)基礎(chǔ)角α的情況下，得出的角度信號αr對應于基礎(chǔ)角α的多倍。由于應用多個傳感器10a至10d能夠以高的精度進行確定。

類似地，通過利用相應更高數(shù)量的傳感器10結(jié)合相應更復雜的算數(shù)預求值在算數(shù)單元15中也還以高的精度確定更高整數(shù)倍的基礎(chǔ)角α。

根據(jù)圖7和8中的圖，對于傳感器10的定向或布置而言，在傳感器10的數(shù)量是偶數(shù)的情況下，適用的是，傳感器10的參考方向11形成具有180°/n的角間距的網(wǎng)格布置。在此，n是傳感器10的數(shù)量。

當傳感器10的數(shù)量是奇數(shù)時，傳感器10的參考方向11同樣能夠形成具有180°/n的角間距的網(wǎng)格布置，其中n還是傳感器的數(shù)量。圖9示出在三個傳感器10a，10b，10c的情況下的相應的設計方案。替選地，在傳感器10的數(shù)量為奇數(shù)的情況下可行的是，傳感器10的參考方向11同樣能夠形成具有360°/n的角間距的網(wǎng)格布置。這在圖10中示出。

在根據(jù)圖9的設計方案的情況下，算數(shù)單元15優(yōu)選根據(jù)如下關(guān)系式

xr＝-4·xa·xb·xc(16)

yr＝4·ya·yb·yc(17)

確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr。系數(shù)4原則上能夠被忽略，因為為了確定角度αr僅需要這兩個得出的變量xr，yr的和其商的符號。

在根據(jù)圖9的設計方案中，因此，在轉(zhuǎn)子3圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線7轉(zhuǎn)動了(機械的)基礎(chǔ)角α的情況下，得出的角度信號αr對應于基礎(chǔ)角α的三倍。由于應用多個傳感器10能夠以高的精度進行確定。

在根據(jù)圖10的設計方案中，在公式16和17中相應地改變符號，然而原理上的確定方式是相同的。

上面結(jié)合圖9和10闡述的方法也能夠擴展到更高的奇數(shù)數(shù)量的傳感器10。例如對于五個傳感器10a至10e而言，為了確定五倍的基礎(chǔ)角α得到如下關(guān)系

xr＝16·xa·...·xe(18)

yr＝16·ya·...·ye。(19)

在此，也類似于公式16和17地原理上能夠忽略系數(shù)16。

通常，由計算單元14僅提供得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr和/或得出的角度信號αr用于進一步處理。然而可行的是，計算單元14除了所提出的得到的信號yr，xr，αr之外也提供傳感器10中的一個的正弦信號y和余弦信號x用于進一步處理。還可行的是，通常根據(jù)圖6中的圖除了角度確定單元16之外然而例外地也在不存在角度確定單元16的情況下，計算單元14具有另一角度確定單元16’。當存在另一角度確定單元16’時，將傳感器10中的一個的正弦信號y和余弦信號x輸送給該另一角度確定單元16’。該另一角度確定單元16’在該情況下通過對所述正弦信號y和所述余弦信號x的三角函數(shù)求值來確定另一角度信號α，所述另一角度信號(在確定精度的范圍內(nèi))與基礎(chǔ)角度一致。另一角度信號α在該情況下由計算單元14同樣提供用于進一步處理。角度確定單元16’的結(jié)構(gòu)和作用方式類似于角度確定單元16的結(jié)構(gòu)和作用方式。類似于得出的信號yr，xr，αr彼此的關(guān)系，通常傳感器10中的一個傳感器的正弦信號y和余弦信號x或另一角度信號α提供用于進一步處理。然而，也能夠提供全部三個信號y，x，α。

現(xiàn)在，圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個可行的設計方案。在根據(jù)圖11的設計方案的情況下，信號發(fā)生器2具有(至少)兩個傳感器10，其下面稱作為傳感器10和傳感器10'。傳感器10，10'形成傳感器組19。傳感器組19的傳感器10，10'分別具有參考方向11，11'。根據(jù)圖11，參考方向11，11'彼此反向平行地定向。優(yōu)選地，在該情況下，這兩個傳感器10，10'優(yōu)選也關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線7彼此在徑向上設置。該設計方案(反向平行的定向和優(yōu)選還在徑向上相對設置)通常是優(yōu)選的。

在圖11的設計方案中，傳感器組19的傳感器10，10'的正弦信號y，y'由計算單元14(更確切地說，由算數(shù)單元15)通過減法組合成組正弦信號yg。傳感器組19的傳感器10，10'的余弦信號x，x'類似地通過減法組合成組余弦信號xg。因此，算數(shù)單元15實施如下的運算操作：

xg＝x-x'(20)

yg＝y(tǒng)-y'。(21)

替選地，傳感器10，10'的參考方向11，11'能夠平行地設置。在該情況下，傳感器10，10'例如參見圖13優(yōu)選設置成，使得連接兩個傳感器10，10'的連接線上的中間垂直線與旋轉(zhuǎn)軸線7相交。當傳感器10，10'的參考方向11，11'平行地定向時，傳感器10'因此例如能夠相對于圖11向左移動，直至所述傳感器設置在傳感器10上方為止。如果參考方向11，11'彼此平行地定向、即相同地定向時，形成正弦信號y，y'的總和和余弦信號x，x'的總和。

計算單元14根據(jù)組余弦信號xg和組正弦信號yg確定得出的余弦信號xr和得出的正弦信號yr。在圖11的設計方案的范圍中，在相應的組信號xg，yg和相應的得出的信號xr，yr之間存在一致性。

通過根據(jù)圖11的設計方案，在許多情況下能夠確定得出的信號xr，yr，所述信號具有顯著提高的精度。因此，得出的角度信號αr在圖11的設計方案的情況下，甚至(在確定精度的范圍內(nèi))與基礎(chǔ)角α相同。然而，(計算確定的)得出的角度信號αr以更好的精度描述實際的基礎(chǔ)角α。

根據(jù)圖11中的圖，兩個傳感器10，10'從旋轉(zhuǎn)軸線7觀察在徑向上設置。因此，兩個傳感器10，10'彼此的(假設的)連接線會與旋轉(zhuǎn)軸線7相交。傳感器10，10'相對彼此在徑向上的設置通常是有利的，然而不是強制必需的。還可行的是，傳感器組19包括多于兩個傳感器10，10'，其中分別將傳感器10中的兩個傳感器的正弦信號y或余弦信號x相加，并且將兩個中間結(jié)果彼此相減。

圖11的基礎(chǔ)的根據(jù)本發(fā)明的設計方案類似地能夠應用在結(jié)合圖7至10闡述的設計方案中。僅需要將結(jié)合圖7至10所述傳感器10a至10e別通過相對應的傳感器組19a至19e取代。在該情況下，對于每個傳感器組19，適用的是在上面結(jié)合圖11得出的結(jié)論。特別地，在該情況下，不同的傳感器組19的傳感器10的參考方向11形成角度β，所述角度不同于0°和180°。根據(jù)傳感器組19的數(shù)量是否為奇數(shù)或偶數(shù)并且每個傳感器組19的傳感器10的參考方向11是否彼此平行或彼此反向平行地定向，在此優(yōu)選不同的情況。得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr因此在該情況下由計算單元14(更確切地說，由算數(shù)單元15)通過組正弦信號yg和組余弦信號xg的算數(shù)關(guān)聯(lián)確定。

如果根據(jù)圖12中的圖，對每個傳感器組19而言傳感器10，10'的參考方向11，11'彼此平行地定向并且傳感器組19的數(shù)量是偶數(shù)(根據(jù)圖12中的示出存在兩個傳感器組19，即n＝2)，那么傳感器10，10'的參考方向11，11'形成具有90°＝180°/2的角間距β。類似地，傳感器10，10'的參考方向11，11'根據(jù)圖13在四個傳感器組19的情況下形成具有45°＝180°/4的角間距β。

當根據(jù)圖14中的圖對每個傳感器組19而言傳感器10，10'的參考方向11，11'盡管彼此平行地定向，而傳感器組19的數(shù)量卻是奇數(shù)(根據(jù)圖14中的示出存在三個傳感器組19，即n＝3)，那么傳感器10，10'的參考方向11，11'形成具有60°＝180°/3的角間距β。類似地，然而替選地，根據(jù)圖15中同樣簡化的圖同樣可行的是，傳感器10，10'的參考方向11，11'形成具有120°＝180°/3的角間距β。

相反，當對每個傳感器組19而言傳感器10，10'的參考方向11，11'彼此反向平行地定向時，傳感器10，10'的參考方向11，11'形成具有180°/n的角間距β，其中n是傳感器組19的數(shù)量。圖16示出這對于兩個傳感器組19的情況，圖17示出對于三個傳感器組19的情況并且圖18示出對于四個傳感器組19的情況。

根據(jù)圖16至18，對每個傳感器組19而言，傳感器10，10'相對于轉(zhuǎn)動元件9的旋轉(zhuǎn)軸線7的方向彼此成對地在徑向上相對設置。當傳感器組19的傳感器10，10'的參考方向11，11'彼此反向平行地定向時，該設計方案因此通常是尤其有意義的。即使傳感器組19的傳感器10，10'的參考方向11，11'彼此平行地定向，該設計方案也能夠是有意義的。然而在該情況下，可能的是，替選地還能夠有意義的是，傳感器組19的傳感器10，10'相對于轉(zhuǎn)動元件9的旋轉(zhuǎn)軸線7彼此錯開地設置。

因此，在對由傳感器10，10'所提供的信號x，x'，y，y'的求值的框架下僅需要的是，首先通過加法和/或減法在傳感器組19之內(nèi)確定相應的組正弦信號yg和相應的組余弦信號xg，并且隨后，基于組正弦信號yg和組余弦信號xg，執(zhí)行上面結(jié)合圖7至10闡述的計算。

類似于上面結(jié)合圖7至10闡述的方法，由計算單元14僅提供得出的角度信號αr。如果存在另一角度確定單元16'，那么將傳感器組19中的一個的組正弦信號yg和組余弦信號xg輸送給另一角度確定單元16'。在該情況下，另一角度確定單元16'通過組正弦信號yg和組余弦信號xg的三角函數(shù)求值來確定另一角度信號α并且提供其用于進一步處理。

傳感器10根據(jù)圖6中的圖尤其能夠布置在唯一的芯片20處。在芯片20上同時也能夠共同布置計算單元14。

如上面詳細描述的那樣，在轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置α變化的情況下，得出的余弦信號xr和得出的正弦信號yr的相對應的變化或者由計算單元14確定的且提供用于進一步處理的得出的角度信號αr的相對應的變化對應于轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置α的變化的整數(shù)倍。這在上面針對兩倍至五倍方案詳細地進行了闡述。然而更高的倍數(shù)也是可行的。

通過信號發(fā)生器2的根據(jù)本發(fā)明的設計方案因此尤其可行的是，在轉(zhuǎn)子3以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，由計算單元14所確定和提供的得出的角度信號αr以一定頻率變化，其中由計算單元14所確定和提供的得出的角度信號αr的頻率與轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)速的商等于極對的數(shù)量。類似的事實也適用于得出的余弦信號xr和得出的正弦信號yr。在這兩個情況下，僅必須進行對正弦信號y和余弦信號x的適當?shù)乃銛?shù)預求值。

因此，綜上所述，本發(fā)明涉及如下事實：

一種信號發(fā)生器2，具有轉(zhuǎn)動元件9，所述轉(zhuǎn)動元件能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線7轉(zhuǎn)動，并且還具有一定數(shù)量的傳感器10，所述傳感器分別輸出正弦信號y和余弦信號x。相應的傳感器10的正弦信號y和余弦信號x相對于相應的參考方向11地表征轉(zhuǎn)動元件9的轉(zhuǎn)動位置α的正弦和余弦的特性。參考方向11正交于旋轉(zhuǎn)軸線7地定向。信號發(fā)生器2具有計算單元14，將正弦信號y和余弦信號x輸送給計算單元。傳感器10形成一定數(shù)量的傳感器組19，傳感器組分別具有至少兩個傳感器10，10'。每個傳感器組19的參考方向11，11'彼此平行或彼此反向平行。對每個傳感器組19而言，相應的傳感器組19的傳感器10，10'的正弦信號y，y'通過加法和/或減法與相應的組正弦信號yg關(guān)聯(lián)。類似地適用于余弦信號x，x'。計算單元14根據(jù)組正弦信號yg和組余弦信號xg確定得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr。計算單元提供得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr用于進一步處理。替選地或附加地，計算單元14通過對得出的正弦信號yr和得出的余弦信號xr進行三角函數(shù)求值來確定得出的角度信號αr并且提供得出的角度信號αr用于進一步處理。

本發(fā)明具有多種優(yōu)點。特別地，其能夠以節(jié)約空間和成本適宜的方式實現(xiàn)并且提供良好的結(jié)果。特別僅產(chǎn)生極小的偏差并且此外改善了信號噪聲關(guān)系。

盡管詳細地通過優(yōu)選的實施例闡述和描述本發(fā)明，然而不通過所公開的實例來限制本發(fā)明，并且能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員從中導出其他的變型形式，而沒有脫離本發(fā)明的保護范圍。