发明内容

在此背景下，本发明的任务是提出一种获得关于探测灵敏度的可能漂 移的信息的可能性，而在此不出现上述缺点。

根据本发明的技术方案的方法相对于现有技术具有以下优点：可以省 去对振荡系统的正交的人工影响，并且尤其是省去为此所需的附加电极。 该方法实现一种确定振荡系统(在下文中也称为弹簧质量系统或简称为 FMS)的灵敏度变化的高效方式。FMS尤其可以涉及转速传感器的探测装 置。在此，该变化的探测与正交的可能变化无关，并且还几乎与温度无关。 该方法使得能够确定传递函数(TF)的位置或由传递函数所确定的增益特 性曲线或相位特性曲线上的工作点的位置。以这种方式，不仅可以确定探 测灵敏度，而且可以确定相位变化(不考虑温度影响)。由此尤其得出建立 校正因子或者说校正因子函数或校正因子表格的可能性，该校正因子函数 或校正因子表格在传感器的运行中可以用于补偿灵敏度的漂移和相位的漂 移。基于在该方法中所确定的测量结果，可以确定与温度相关的绝对相位 差和与温度无关的相对相位差，该相对相位差可以用作用于附加影响因子 的其他指标。

上面所提及的可能性中的每种都可以在没有现有技术中所使用的附加 电极的情况下实现，尤其是在探测装置的情况下。此外，这些可能性与所 施加的转速无关，并且因此在传感器的运行期间可以在没有其他限制的情 况下应用。也可以想到，使用附加的电极来影响FMS，并且以与根据本发 明的方法互补的方式使用这些附加的电极，以便改善可能的补偿的准确度， 并且因此有助于与转速无关地绝对地确定灵敏度。

本发明的概念基于以下基本思想：引起传递函数(即幅度响应和/或相 位响应)的受控变化，并在固定的驱动频率下求取增益的或相移的相对变 化以确定传递函数相对于频率轴的位置。在预给定的驱动频率下，只有在 已知施加的转速的情况下，探测信号才允许得出有关实际增益的结论。根 据等式3(除了能够通过解调确定的正交分量之外)，探测信号还包含呈乘 积形式的增益G和转速Ω，从而仅仅基于探测信号不能实现这两种影响的分离。相反，在根据本发明的方法中，针对(由传递函数的受控变化引起 的)至少两个不同的增益确定正交分量s_Quad，因此足够的信息可供用于确 定真实的增益。

借助等式4得出属于变化后的传递函数的正交信号s_Quad,i,Δ＝s_Quad,i +Δs_Quad(属于变化后的传递函数的变量在下文中以附加的索引Δ标记，差 由置于变量前面的Δ标记)与属于未变化的传递函数的正交信号s_Quad,i的比 率v_i：

如从等式中可以看出的那样，如此建立的比率与正交无关。在改变传 递函数之后，以下适用于转速的输出信号：

s_Ω，i，Δ＝(G_i+ΔG_i)Ω(φ_i+Δφ_i) (6)

基于比率v_i确定增益可以以通过等式1和2给定的增益特性曲线和相 位特性曲线的受控的水平偏移(尤其是通过固有频率的相应偏移)为例进 行描述(参见图3)：由于根据等式1增益在低于固有频率的频率下严格单 调增长，而在高于固有频率的频率下严格单调下降，因此可以确定一个区 域，在该区域中，比率v_i允许关于工作点的位置的唯一明确的结论。可以 基于相位特性曲线来执行类似的方案，即，其方式为：由机械上的相位变 化推断出特性曲线的位置。如果现在未知的外部影响(例如机械应力)作 用在驱动器或探测单元的FMS上并引起固有频率的变化ω₀→ω_i，则比率也 改变v₀→v_i。图4以更一般的形式图形地示出此过程。

上述实施方案(这些实施方案以受控的水平偏移为例详细地描述本发 明构思)可以转移到一般情况上，在该情况下，振荡弹簧质量系统的传递 函数的在很大程度上任意的、可再现且受控的影响可以用于求取由传递函 数给定的增益特性曲线和相位特性曲线上的工作点，并且因此最终确定由 外部影响引起的灵敏度变化。

除了应用固有频率的偏移作为补偿方法(无论以机械变型方案还是电 感应变型方案)之外，该方法还可以用于其他功能或其他应用替代方案。

根据一种优选的实施方式，在第二步骤中进行振荡系统的固有频率的 受控变化和/或进行振荡系统的品质因子的受控变化。根据等式1和2，固 有频率ω₀和品质Q确定增益特性曲线和相位特性曲线的形状和位置。在此， 品质基本上确定曲线的宽度，即在最大值左侧和右侧边沿的下降，而固有 频率确定特性曲线相对于频率轴的位置。因此，这两个变量在本发明的方 法中均可以用于以受控且可逆的方式改变传递函数，并且使得能够通过正 交信号的上述测量实现灵敏度漂移的确定。

根据一种特别优选的实施方式，固有频率的变化通过振荡系统的弹簧 常数的受控变化而进行。弹簧常数与振荡物体的质量一起确定振荡系统的 固有频率，从而弹性常数的提高或降低直接导致固有频率的偏移，如上所 述，该偏移可以用于灵敏度漂移的确定。

根据一种优选的实施方式，在第三步骤之后且在第四步骤之前的第五 步骤中，进行传递函数的其他受控变化，并且确定转速传感器的其他正交 信号，其中，在第四步骤中，基于第一、第二和其他正交信号确定探测灵 敏度。以这种方式，通过一次重复或多次重复根据本发明的方法的第二和 第三步骤，可以有利地改善所求取的灵敏度漂移的准确度。在最简单的情 况下，例如可以在每次重复中求取灵敏度漂移，并且从如此求取的值中针 对漂移做出合适的选择或形成平均值。

根据一种优选的实施方式，在第四步骤之后的第五步骤中，基于在第 四步骤中确定的探测灵敏度来确定用于探测信号的补偿参量。为了能够将 比率v_i用于补偿，可以预先(在初始条件下)建立矩阵或函数，该矩阵或 函数将变化后的比率v_i与补偿因子CF相结合。这可以例如通过以下方法实 现：在确定的区域上测量比率v_i，并且针对这些值中的每个确定所属的校正 因子。在最简单的情况下，可以通过以下方式建立校正因子：将属于已偏 移的固有频率的正交信号与参考信号相比：

图4以更一般的形式图形地示出该过程。因为该测量在初始条件下进 行，因此正交不受到任何变化的影响，由此校正因子与正交的可能变化无 关。然后，可以在另一步骤中将计算出的校正因子应用于经解调的探测通 道的(已经正交补偿的)输出信号：

由此得到如在初始条件下已经测量的结果，而无需测量正交或正交变 化。图5以更一般的形式图形地示出该过程。以相同的方式，可以计算和 应用用于机械上的相位变化的校正因子。

本发明的另一主题是根据本发明的另一技术方案的方法。根据本发明 的一个技术方案的方法基于一个振荡系统的传递函数的受控变化，而该变 型方案中使用同一传感器的两个振荡系统，这两个振荡系统在其传递函数 方面以定义的方式有所区别。比率v_i相应地由两个系统的正交信号给定， 即在等式5中，变量s_Quad,i由第一振荡系统的正交信号给定，并且变量s_Quad,i,Δ 由第二振荡系统的正交信号给定。然而，上述考虑因素直接适用。

根据一种优选的实施方式，第一振荡系统的品质因子等于第二振荡系 统的品质因子，其中，第一振荡系统的质量与第二振荡系统的质量不同， 和/或，第一振荡系统的弹簧常数与第二振荡系统的弹簧常数不同。在该实 施方式中，两个系统的传递函数的不同由质量、弹簧常数和/或品质因子产 生。在此，质量与弹簧常数一起确定固有频率，从而通过增大或减小质量 得出使两个系统的固有频率彼此相对偏移的另一可能性。

根据一种优选的实施方式，在第四步骤之后的第五步骤中，基于在第 四步骤中确定的探测灵敏度来进行用于探测信号的补偿参量。以类似于上 面针对唯一的振荡系统的情况已经描述的那样的方式进行补偿参量的确定。

下述实施方式可以理解为根据本发明的一种技术方案的方法(改变一 个振荡系统的传递函数)和根据本发明的另一技术方案的方法(具有不同 传递函数的两个振荡系统)的变型方案。

根据一种优选的实施方式，转速传感器具有寄存器，该寄存器具有探 测灵敏度和补偿参量的多个值对，其中，通过从寄存器中选择一个值来进 行补偿参量，或者通过探测灵敏度与补偿参量之间的解析关系、尤其是线 性关系来确定补偿参量。因此，根据工作点的选择，尤其是也可以近似地 假设探测信号比v与补偿因子CF之间的线性关系。由此可以替换于表格等 而求取因子，从而可以通过v与该因子的相乘来计算CF。

根据该方法的一种优选的实施方式，在第一步骤中确定第一探测信号 并且在第二步骤中确定第二探测信号，其中，在第四步骤之后的第六步骤 中，基于第一探测信号和第二探测信号以及第一探测信号和第二探测信号 来求取对振荡系统的机械相位的温度影响。基于等式3和4以及探测模式 的偏移，可以针对绝对相位变化计算出以下关系：

由于在固有频率偏移的情况下研究同一FMS并形成比率，因此借助根 据本发明的方法确定增益特性曲线上的水平位置几乎与温度影响无关。但 是，以这种方式，也无法识别或补偿热干扰影响。然而，由固有频率的偏 移引起的相位变化的计算是绝对值，并且因此是温度的函数。因此，在本 发明方法的一种变型方案中，绝对的相位变化可以用作用于温度影响的指 标。

本发明的另一主题是一种转速传感器，该转速传感器具有振荡系统和 控制单元，其中，该转速传感器、尤其是该控制单元配置为用于实施根据 本发明的一种技术方案的方法。另一主题是一种转速传感器，该转速传感 器具有第一和第二振荡系统以及控制单元，其中，该转速传感器、尤其该 控制单元配置为用于执行根据本发明的另一技术方案的方法，或配置为用 于执行根据本发明的一种技术方案的方法和根据本发明的另一技术方案的 方法。根据本发明的方法的上述实施方式分别直接转移到根据本发明的转 速传感器的实施方式上。