DE19536661A1 - Magnetische Positionsmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Positionsmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betrieb einer magneti­ schen Positionsmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8.

Neben den bekannten Positionsmeßeinrichtungen auf optischem Prinzip gewinnen zusehens Positionsmeß­ einrichtungen basierend auf magnetischen Meßprinzi­ pien an Bedeutung. Insbesondere die geringere Ver­ schmutzungsanfälligkeit derartiger Positionsmeßein­ richtungen macht den Einsatz etwa im Werkzeugma­ schinenbereich attraktiv. Den bekannten magneti­ schen Positionsmeßeinrichtungen ist hierbei jeweils gemeinsam, daß eine magnetische Meßteilung mit Hil­ fe einer Abtasteinheit, die geeignete Magnet-Sen­ soren enthält, abgetastet wird. Hierbei werden Aus­ gangssignale der Magnet-Sensoren generiert, die wiederum bekannten Auswerte- und Interpolationsein­ richtungen zugeführt werden. Die eingesetzten mag­ netischen Meßteilungen können analog zu optischen Meßsystemen als Teilungen mit fester Teilungsperi­ ode ausgeführt sein oder aber ein definiertes Code-Muster aufweisen.

Eine Positionsmeßeinrichtung, bei der als magnet­ feldempfindliche Sensorelemente innerhalb der Ab­ tasteinheit Hall-Elemente verwendet werden, ist z. B. aus der EP 0 093 232 bekannt. Ein grundsätz­ lich immer vorhandenes Problem stellt bei der Ver­ wendung von Hall-Elementen als Sensoren die Null­ spannungsdrift bzw. Offset-Schwankungen der Hall- Elemente dar. Derartige Offset-Schwankungen bei Hall-Elementen resultieren aufgrund von Material- Inhomogenitäten, mechanischer Belastung der Hall- Elemente sowie nicht exakt eingehaltenen Herstel­ lungstoleranzen. Die vorhandenen Offset-Schwankun­ gen verursachen damit unerwünschte Fehler bei der Verwendung von Hall-Elementen als magnetfeldem­ pfindliche Sensoren in magnetischen Positionsmeß­ einrichtungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine magnetische Positionsmeßeinrichtung mit Hall- Elementen als magnetfeldempfindlichen Sensoren zu schaffen, bei denen Offsetschwankungen eliminiert werden. Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der ab­ hängigen Ansprüche.

Ein Verfahren zum Betrieb einer magnetischen Posi­ tionsmeßeinrichtung, bei dem die oben genannten Probleme minimiert werden, ist Gegenstand des An­ spruches 8.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ergeben sich aus den von An­ spruch 8 abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungs­ gemäße magnetische Positionsmeßeinrichtung gewähr­ leistet nunmehr die gewünschte Eliminierung der störenden und signalverfälschenden Offset-Schwan­ kungen. Dies wird durch den Einsatz von Hall-Ele­ menten erreicht, welche nach dem sogenannten "Spinning-Current-Prinzip" betrieben werden, wie es beispielsweise in der DE 43 02 342 oder in der Ver­ öffentlichung "A low-offset spinning-current Hall­ plate" von P.J.A. Munter in "Sensors and Actuators A (Physical)", März 1990, Vol. A22, No. 1-3, S. 743-746 vorgeschlagen wurde.

Je nach gewünschter Meßgenauigkeit ist es dabei jederzeit möglich, auch mehr als die mindestens erforderlichen zwei Hall-Elemente innerhalb einer magnetischen Positionsmeßeinrichtung in bestimmten Relativanordnungen einzusetzen.

In Verbindung mit den erfindungsgemäß betriebenen Hall-Elementen lassen sich desweiteren bekannte Auswerte- und Interpolationseinheiten zur eigent­ lichen Positionsbestimmung einsetzen, wie sie z. B. in Verbindung mit konventionellen Resolvern bekannt sind.

Ebenso ergeben sich eine Reihe von Möglichkeiten zur Kombination der Hall-Elemente mit den erforder­ lichen Schalt- und Synchronisationseinheiten. Es ist somit eine flexible Anpassung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung an die Meß-Anforderungen in Abhängigkeit vom gewünschten Schaltungsaufwand bzw. der gewünschten Meßgenauigkeit möglich.

Als vorteilhaft erweist sich ferner eine Integra­ tion sämtlicher Sensorkomponenten auf einem einzi­ gen Sensorchip, womit ein kompakter Sensor für eine magnetische Positionsmeßeinrichtung zur Verfügung steht.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Figuren.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer magnetischen Positionsmeß­ einrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 2 eine Prinzipskizze zur Funkti­ onsweise der verwendeten Hall- Elemente;

Fig. 3A-3D je eine unterschiedliche Schaltungsphase der verwendeten Hall-Elemente aus Fig. 2;

Fig. 4 eine weitere mögliche Ausfüh­ rungsform der einzusetzenden Hall-Elemente;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer magne­ tischen Positionsmeßeinrichtung mit 2 verwendeten Hall-Elemen­ ten;

Fig. 6A und 6B je einen Teil eines Blockschalt­ bildes einer weiteren Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Positionsmeßeinrichtung mit ins­ gesamt 4 eingesetzten Hall-Ele­ menten.

In Fig. 1 ist in schematisierter Form eine magne­ tische Positionsmeßeinrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung dargestellt. Die magnetische Positi­ onsmeßeinrichtung umfaßt zum einen die magnetische Meßteilung (1), auf der ein bestimmtes Magnetisie­ rungsmuster aufgebracht ist. Zum anderen ist eine Abtasteinheit (2) vorgesehen, welche in der dar­ gestellten Ausführungsform vier Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) als magnetfeld-empfindliche Sensoren umfaßt, deren Funktionsweise im Detail anhand der folgenden Figuren noch näher erläutert wird. Mit den Hall-Elementen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) bzw. der Abtasteinheit (2) ist über elektrische Verbindungs­ leitungen (4.1, 4.2) eine nachgeordnete Interpola­ tions- und Auswerteeinheit (5) verbunden, die die Ausgangssignale der Abtasteinheit (2) in Zählim­ pulse umwandelt.

Die magnetische Meßteilung (1) ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einseitig mehr­ poliger Form magnetisiert, wobei alternierend Nord- und Südpole (N, S) aneinander stoßen. Als magneti­ sche Teilungsperiode T sei hierbei diejenige Länge verstanden, die sich in Meßrichtung X aus der Ent­ fernung zwischen zwei Nord- oder Südpolen ergibt.

Alternativ zur dargestellten Magnetisierung können auch andere Magnetisierungsmuster vorgesehen wer­ den, wie etwa eine sogenannte axial einseitige Ma­ gnetisierung oder aber auch ein unregelmäßiges Code-Magnetisierungsmuster. Ferner kann die jeweils abgetastete magnetische Meßteilung auch prinzipiell über eine Elektromagneten-Anordnung etc. realisiert werden.

Darüber hinaus ist nicht nur eine Längenmeßvorrich­ tung erfindungsgemäß realisierbar, sondern bei ei­ ner radialen Ausbildung der magnetischen Meßteilung auch eine entsprechende Winkelmeßeinrichtung.

Die magnetische Meßteilung (1) ist in einer mögli­ chen Anwendung mit dem Bett einer - nicht darge­ stellten - Werkzeugmaschine verbunden, während die Abtasteinheit (2) mit den Hall-Elementen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) an einem linear verfahrbaren Schlitten­ teil der Maschine angeordnet ist, welches in Fig. 1 ebenfalls nicht dargestellt ist.

Eine Erläuterung der prinzipiellen Funktionsweise der erfindungsgemäß eingesetzten Hall-Elemente er­ folgt nunmehr anhand der Fig. 2. Das dargestellte Hall-Element (13) in quadratischer Form weist je zwei Versorgungsspannungs-Anschlüsse (1, 3) sowie um 90° hierzu versetzt zwei Meßspannungs-Anschlüsse (2, 4) auf. Das zu detektierende Meßteilungs-Mag­ netfeld B_M bzw. die entsprechenden Magnetfeld-Kom­ ponenten sind relativ zum Hall-Element (13) senk­ recht orientiert. Beim Anlegen einer Versorgungs­ spannung V_S an die beiden Anschlüsse 1 und 3 kann in bekannter Art und Weise über die beiden Meß­ spannungs-Anschlüsse 2 und 4 bei einem vorhandenem Magnetfeld B_M eine Hall-Spannung U_H abgegriffen werden, die ein Maß für das externe Magnetfeld B_M der magnetischen Meßteilung darstellt.

Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgesehen, innerhalb einer magnetischen Positionsmeßeinrichtung min­ destens zwei Hall-Elemente zu verwenden, die nach dem sogenannten "Spinning-Current-Prinzip" betrie­ ben werden. Hierzu ist mindestens eine Schaltein­ heit (26) vorgesehen, die in zeitlich periodischer Folge die Versorgungsspannungs- (1, 3) und Meß­ spannungs-Anschlüsse (2, 4) der Hall-Elemente (13) miteinander vertauscht bzw. durchschaltet. Dies geschieht vorzugsweise mit einer relativ hohen Fre­ quenz, die zwischen 10 kHz-200 kHz liegen kann. In Fig. 2 ist ein derartiges Vertauschen der Versor­ gungs- (1, 3) und Meßspannungs-Anschlüsse (2, 4) innerhalb der Schalteinheit (26) schematisiert für ein einzelnes Hall-Element (13) in zwei Schaltungs­ phasen dargestellt.

Die Fig. 3A-3D zeigen die vier möglichen Schaltungsphasen für das Hall-Element (13) aus Fig. 2. Während in Fig. 3A die von der Versor­ gungs-Spannungsquelle (17) gelieferte Versorgungs­ spannung V_S an den beiden Anschlüssen 1 und 3 an­ liegt, was über den Versorgungsstrom i verdeutlicht werden soll, wird die Meßspannung U_H an den beiden Anschlüssen 2 und 4 abgegriffen. In der darauffol­ genden Meß- bzw. Schaltungsphase werden die An­ schlüsse 1, 3 und 2, 4 miteinander vertauscht, das heißt die Versorgungsspannung V_S liegt nunmehr an den beiden Anschlüssen 2 und 4 in der gezeigten Richtung an, während die Meßspannung U_H an den An­ schlüssen 1 und 3 abgegriffen wird. Analog hierzu wird bei der in Fig. 3C dargestellten Schaltungs­ phase die Versorgungsspannung V_S an die beiden An­ schlüsse 3 und 1 angelegt, nunmehr jedoch in umge­ kehrter Richtung wie in der Schaltungsphase gemäß Fig. 3A. Die Meßspannung U_H wird wiederum an den beiden Anschlüssen 4 und 2 abgegriffen, jedoch ebenfalls in umgekehrter Richtung wie in Fig. 3A. In der in Fig. 3D schließlich dargestellten, vier­ ten Schaltungsphase liegt die Versorgungsspannung V_S an den beiden Anschlüssen 4 und 2, die Meß­ spannung U_H wird über die Anschlüsse 1 und 3 er­ faßt; Versorgungs- und Meßspannung sind hierbei entgegengesetzt zur Schaltungsphase aus Fig. 3B orientiert.

Von Schaltungsphase zu Schaltungsphase werden bei dieser Anordnung somit die Versorgungs- und Meß­ spannungs-Anschlüsse des eingesetzten Hall-Ele­ mentes (13) im Uhrzeigersinn gleichsinnig um je­ weils 90° weitergeschaltet.

Ausgangsseitig gelangen die resultierenden Meß­ signale auf die Eingänge eines Differenzverstärkers (18), wo die Signal-Weiterverarbeitung erfolgt. Am Ausgang des Differenzverstärkers (18) liegt in der dargestellten Betriebsart das offsetfreie magnet­ feldproportionale Signal V_H an. Dieses Signal ist von einem Offset-Wechselspannungsanteil überlagert, der sich jedoch mittels bekannter Filter einfach vom interessierenden Signalanteil trennen läßt. Bei der Relativbewegung zwischen magnetischer Meßtei­ lung und Hall-Element (13) ergibt sich somit ein entsprechend amplitudenmoduliertes Meßsignal V_H am Differenzverstärker-Ausgang, welches in bekannter Art und Weise weiterverarbeitet werden kann.

Durch das periodische Durchschalten der Versor­ gungs- und Meßspannungs-Anschlüsse über 360° und geeigneter Summen- oder Differenz-Bildung kann so­ mit der Nullspannungsanteil am Magnetfeld-Signal eliminiert werden.

Innerhalb einer magnetischen Positionsmeßeinrich­ tung sind erfindungsgemäß mindestens zwei derartig betriebene Hall-Elemente erforderlich, um die üb­ licherweise gewünschte Richtungs-Diskriminierung zu ermöglichen. Eine entsprechende schematische Dar­ stellung einer möglichen Ausführungsform der er­ findungsgemäßen magnetischen Positionsmeßeinrich­ tung findet sich in Fig. 5.

Vorab sei jedoch noch auf eine weitere mögliche Ausführungsform der derart betriebenen Hall-Ele­ mente gemäß Fig. 4 hingewiesen. Das dort darge­ stellte Hall-Element (43) weist eine achteckige Form auf, wobei vier Paare von sich gegenüber­ liegenden Versorgungsspannungs- und Meßspannungs- Anschlüssen (1 . . . 8) vorgesehen sind. Die verschie­ denen Anschlüsse (1 . . . 8) sind hierbei zyklisch um den Mittelpunkt (48) des Hall-Elementes (43) ver­ teilt.

In einer derartigen Ausführungsform der Hall-Ele­ mente werden die Versorgungs- und Meßspannungen in zeitlich periodischer Folge von Schaltphase zu Schaltphase jeweils lediglich um 45° zyklisch wei­ tergeschaltet, wodurch eine Genauigkeitssteigerung bei der Ermittlung der driftfreien Magnetfeld-Si­ gnale erreicht werden kann. Verallgemeinert be­ deutet dies, daß im Fall von n vorgesehenen An­ schlüssen diese jeweils in Winkelabständen von 360°/n zueinander angeordnet sind und entsprechend ein periodisches Durchschalten in Schritten von 360°/n erfolgt.

Neben dem Hall-Element (43) ist in Fig. 4 in eben­ falls schematisierter Form eine Multiplex-Einheit (46) dargestellt, welche das Weiterschalten bzw. Vertauschen der Versorgungsspannungs- und Meßspan­ nungs-Anschlüsse (1 . . . 8) in zeitlich periodischer Folge gewährleistet, d. h. als Schalteinheit wie oben beschrieben fungiert.

Neben der gleichsinnigen Rotation von Versorgungs­ spannung und Meßspannung kann desweiteren durch geeignetes Umschalten auch ein gegensinniges Durch­ schalten der verschiedenen Anschlüsse realisiert werden. In diesem Fall resultiert ein dem zu mes­ senden Magnetfeld proportionales Wechselspannungs­ signal sowie ein Nullspannungs-Gleichsignal. Die Weiterverarbeitung des magnetfeld-proportionalen Wechselspannungssignals kann beispielsweise über die bekannte Amplitudenauswertung trägerfrequenter Signale erfolgen, wie sie etwa im Zusammenhang mit sogenannten Resolvern geläufig ist. Es sei hierzu etwa auf das Kapitel "Abtastung mit Trägerfrequenz" in "Digitale Längen- und Winkelmeßtechnik" von A. Ernst, verlag moderne industrie AG, Landsberg, 3. Auflage 1993, S. 27-28 verwiesen.

Es ist desweiteren möglich, verschiedenste Kom­ binationen von derart betriebenen Hall-Elementen innerhalb einer magnetischen Positionsmeßeinrich­ tung einzusetzen.

Wie bereits vorab erwähnt zeigt Fig. 5 eine Block­ schaltbild-Darstellung einer magnetischen Positi­ onsmeßeinrichtung mit zwei Hall-Elementen (53.1, 53.2) in quadratischer Form. Eine Verschiebung der beiden Hall-Elemente (53.1, 53.2) relativ zur - nicht dargestellten - Meßteilung erfolgt in der Zeichenebene in Richtung des Pfeiles. Die beiden Hall-Elemente (53.1, 53.2) sind ferner um ein Vier­ tel der Teilungsperiode der magnetischen Meßteilung versetzt zueinander innerhalb der Abtasteinheit angeordnet, so daß eine Phasenverschiebung der je­ weiligen Ausgangssignale von 90° resultiert.

Jedem der beiden Hall-Elemente (53.1, 53.2) ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schaltein­ heit (56.1, 56.2) zugeordnet, die in einer bestimm­ ten Taktfrequenz die Versorgungsspannungs- und Meß­ spannungs-Anschlüsse periodisch vertauscht bzw. über 360° in 90°-Schritten durchschaltet. Das peri­ odische Vertauschen bzw. Durchschalten soll wie in Fig. 3 durch das den Schalteinheiten (56.1, 56.2) jeweils zugeordnete Rechtecksignal schematisiert angedeutet werden. Die Versorgungs- und Meßspan­ nungs-Anschlüsse werden wiederum gleichsinnig durchgeschaltet.

Desweiteren ist für jedes der beiden Hall-Elemente (56.1, 56.2) eine Versorgungs-Spannungsquelle (57.1, 57.2) vorgesehen, die jeweils ebenfalls mit der entsprechenden Schalteinheit (56.1, 56.2) ver­ bunden ist.

Alternativ hierzu kann auch lediglich eine einzige Schalteinheit bzw. eine einzige Versorgungs-Span­ nungsquelle vorgesehen werden, die in einem geeig­ neten Multiplex-Betrieb arbeitet.

Die resultierenden Signale werden werden wiederum geeigneten Differenz-Verstärkern (58.1, 58.2) zu­ geführt, der Offset-Gleichanteil abgetrennt und auf eine Interpolations-Einheit (59) durchgeschaltet, die wiederum die beiden zur weiteren Auswertung erforderlichen 0°- und 90°-Zählsignale (U_0°, U_90°) liefert. Die vorgesehene Interpolationseinheit (59) verarbeitet die bei einer Relativ-Bewegung von Abtasteinheit und magnetischer Meßteilung resultie­ renden amplitudenmodulierten Signale wieder in be­ kannter Art und Weise.

Daneben ist eine Synchronisations-Einheit (55) in­ nerhalb der erfindungsgemäßen magnetischen Positi­ onsmeßeinrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, daß das zyklische Durchschalten der Versorgungs- und Meßspannungen in den beiden Hall-Elementen (53.1, 53.2) synchronisiert miteinander erfolgt. Hierzu werden geeignete Synchronisationssignale (sync) an die Schalteinheiten (56.1, 56.2) weitergegeben. Ferner taktet die Synchronisationseinheit (55) über ein weiteres Referenz-Signal (ref) auch die Inter­ polations-Einheit (59). Die Synchronisationseinheit (55) umfaßt hierzu eine geeignete Oszillatorein­ heit, die die entsprechenden periodischen Taktsi­ gnale erzeugt.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Positionsmeßeinrichtung ist schemati­ siert in den beiden Fig. 6a und 6b darge­ stellt. Hierbei sind nunmehr vier Hall-Elemente (63.1, 63.2, 63.3, 63.4) innerhalb der Abtastein­ heit vorgesehen, die synchronisiert miteinander wie vorab beschrieben betrieben werden. Die vier Hall- Elemente (63.1, 63.2, 63.3, 63.4) sind jeweils im Abstand einer Viertel-Teilungsperiode der magne­ tischen Meßteilung zueinander angeordnet und lie­ fern bei der Relativbewegung von Meßteilung und Abtasteinheit in Meßrichtung X vier Ausgangssig­ nale, die jeweils um 90° zueinander phasenversetzt sind. Es ist somit eine nochmals weitergehende Ver­ besserung der Auflösung bzw. eine optimierte Si­ gnalgewinnung gewährleistet.

Die dargestellte Ausführungsform umfaßt zwei Schalteinheiten (66.1, 66.2), zwei Versorgungs- Spannungsquellen (67.1, 67.2), zwei Differenzver­ stärker (68.1, 68.2) sowie eine Interpolations- (69) und eine Synchronisationseinheit (65), die prinzipiell wie vorab beschrieben betrieben werden. Die Hall-Element-Ausgänge (1, 2, 3, 4) sind in der dargestellten Art und Weise miteinander verschal­ tetet und haben insgesamt acht Ausgänge (A, . . . H), welche in der dargestellten Form auf die Eingänge der Schalteinheiten (66.1, 66.2) gelegt und in ent­ sprechender Weise periodisch durchgeschaltet wer­ den.

Innerhalb der Ausführungsform gemäß Fig. 6A und 6B sind demzufolge die gleichen Ausgänge von je zwei Hall-Elementen (63.1, 63.2, 63.3, 63.4) gruppen­ weise zusammengefaßt verschaltet worden, so daß für jede der beiden Gruppen lediglich eine gemeinsame Schalteinheit (66.1, 66.2) erforderlich ist. Die erste Gruppe umfaßt demzufolge das von links aus erste und dritte Hall-Element (63.1, 63.3), während in der zweiten Gruppe das zweite und vierte Hall- Element (63.2, 63.4) zusammengefaßt wird.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, die erfindungsgemäß betriebenen Hall- Elemente sowie die nachgeordneten Verarbeitungs- Einheiten in integrierter Form auf einem Träger­ substrat bzw. Chip anzuordnen und dergestalt eine kompakte Ausführung der Abtasteinheit sicherzu­ stellen. Hierbei werden die verschiedenen Kompo­ nenten wie Sensoren und Ansteuer- und Auswerte- Elektronik in CMOS-Technologie gefertigt.

Claims (11)

1. Magnetische Positionsmeßeinrichtung zur Be­ stimmung der Relativlage zweier zueinander be­ weglicher Objekte, bei der eine magnetische Meßteilung mittels mindestens zweier Hall- Elemente zur Erzeugung positionsabhängiger Ausgangssignale abgetastet wird, wobei die Hall-Elemente jeweils mindestens einen Ver­ sorgungsspannungs- und einen Meßspannungs-An­ schluß aufweisen, gekennzeichnet durch

• - mindestens eine Schalteinheit (26; 46; 56.1, 56.2; 66.1, 66.2), die die Versorgungsspan­ nungs- und Meßspannungs-Anschlüsse (1, 2, 3, 4) jedes Hall-Elements (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3., 63.4) periodisch miteinander vertauscht und
• - mindestens eine Synchronisationseinheit (55; 65), die das periodische Vertauschen der Versorgungsspannungs- und Meßspannungs-An­ schlüsse (1, 2, 3, 4) der verschiedenen Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) mitein­ ander synchronisiert.

2. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hall-Elemente (63.1, 63.2, 63.3, 63.4) vorge­ sehen sind, deren Versorgungs- und Meßspan­ nungsanschlüsse (1, 2, 3, 4) gruppenweise mit­ einander verbunden sind und für jede Gruppe eine gemeinsame Schalteinheit (66.1, 66.2) vor­ gesehen ist.

3. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ver­ wendeten Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) jeweils n zyklisch um den Hall-Element-Mittelpunkt (48) angeordnete Versorgungsspannungs- und/oder Meß­ spannungsanschlüsse (1 . . . 4; 1 . . . 8) aufweisen, die in Winkelabständen von 360°/n voneinander an­ geordnet sind.

4. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mag­ netische Meßteilung (10) mit einer festen Tei­ lungsperiode (T) vorgesehen ist und mindestens zwei Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) um den Ab­ stand einer Viertel- Teilungsperiode (T) der magnetischen Meßteilung (10) voneinander ver­ setzt angeordnet sind, so daß die resultieren­ den elektrischen Ausgangssignale der mindestens zwei Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) eine Pha­ senverschiebung von 90° zueinander aufweisen.

5. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Hall-Elementen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) eine In­ terpolations-Einheit (59; 69) zum Erzeugen von Zählimpulsen nachgeordnet ist.

6. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Syn­ chronisationseinheit (55; 65) eine Oszillator­ einheit zugeordnet ist, welche ein periodisches Taktsignal liefert, das die Schaltfrequenz vor­ gibt.

7. Magnetische Positionsmeßeinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ver­ wendeten Hall-Elemente mitsamt der Schalt- und Synchronisationseinheit(en) in integrierter Bauweise auf einem einzigen Chip angeordnet sind.

8. Verfahren zum Betrieb einer magnetischen Posi­ tionsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Relativ­ lage zweier zueinander beweglicher Objekte, bei dem eine magnetische Meßteilung mittels min­ destens zweier Hall-Elemente zur Erzeugung po­ sitionsabhängiger Ausgangssignale abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß über min­ destens eine Schalteinheit (26; 46; 56.1, 56.2; 66.1, 66.2) die Versorgungs- und Meßspannungen der Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) periodisch miteinander vertauscht werden und eine Syn­ chronisationseinheit (55; 65) das periodische Vertauschen der Versorgungs- und Meßspannungen an den verschiedenen Hall-Elementen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) miteinander synchronisiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die resultierenden Ausgangssignale der Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) einer In­ terpolationseinheit (59, 69) zum Erzeugen von Zählimpulsen zugeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Versorgungs- und Meßspan­ nungen der Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) gleichsinnig durchgeschaltet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Versorgungs- und Meßspan­ nungen der Hall-Elemente (3.1, 3.2, 3.3, 3.4; 13; 43; 53.1, 53.2; 63.1, 63.2, 63.3, 63.4) gegensinnig durchgeschaltet werden.