1和L2的某一重 叠区。当线（1和2)与线3之间在Y方向上的距离W及磁体5的移动速度（更一般地，相 对移动速度和方向）是已知的情况下，线L1、L2W及L3所记录的磁场图像可被准确地缝合 在一起，从而得到磁场分布的在X和Y两方向上具有高分辨率的无缝2D图像。此外，由于 相邻图像之间的重叠区，图像缝合算法可被用来消除例如相机模块的未对准、各线之间的 偏离Y距离或不同相机之间的定时不准确性中的任何误差。
[0152] 该一实施例/配置的测量速度可如下计算。假定所需空间分辨率在X和Y方向上 是相等的。该一分辨率进而确定一条线的测量速度，因为它确定该线中记录的传感器的数 量。使用W下惯例；X方向是沿记录线的方向，而Y方向是磁体的移动方向。
[015引例如，全（0. 1mm)分辨率线包括128个传感器像素，每一像素拍摄约50微秒，从而 给出X方向上每记录线总时间6. 4ms。为了在Y方向上获得相同的0. 1mm分辨率，磁体必须 在6. 4ms时间帖内在Y方向上移动0.1mm。该需要在Y方向上约16mm/s的移动速度。该移 动速度（并且因此测量速度）可通过使用较低空间分辨率来提高。对于半（0.2mm)分辨率 图像，一条线只包括64个传感器，它需要总时间3. 2ms来被记录。在该一时间中，磁体应当 移动0. 2mm，从而得到所需移动速度64mm/s，该四倍快于全分辨率。64mm/s的该一特性可被 用于大多数应用中，因为W半空间分辨率进行测量在实践中是常见的，并且对于更大的磁 体当然更常见。
[0154] 清楚可见的是，该一 '1.5D'配置是可容易地缩放的，由此通过沿X方向在两行上 添加相机模块可获得较长的线，而不影响测量速度。
[01巧]现在相关于图5、6w及7描述第S示例实施例。在电机磁体检查中经常遇到的另 一应用是对安装在转子上的磁体5的检查。在该种情况下，绕转子360°W及沿转子的全部 轴向长度来测量磁场的径向分量R通常是合乎需要的。该一配置也在具有圆柱几何形状的 其他磁体或磁体组装件中遇到，诸如具有径向磁场强度的环形传感器磁体。
[0156] 虽然磁场相机的2D传感器阵列的平面性质与转子的曲面在根本上不兼容，但在 此，该解决方案再次依赖于使用如在前节中描述的线扫描模式的相机。确实，与平面相反， 径向上的具有与径向垂直的霍尔传感器表面的传感器线确实测量磁场的径向分量。
[0157] 当然，必须相对于图3和4中示出的平面线扫描仪方案作出少许改编。
[0158] 首先，代替磁体在磁场相机（即，多个磁场相机模块的布置）上方线性地移动，转 子被安装成其转轴处于可旋转固定装置中（可绕轴4旋转）。转轴被附连到例如步进电机， 步进电机可使转子准确地旋转小增量角度。其次，所有磁场相机模块优选地垂直于转子的 径向R。对于相机模块的单个行R1，该不是问题。因为每一相机模块上存在可用的传感器 2D阵列，所W将总是存在完美地径向定向的线。该使得转子的定位在横向方向上也是不重 要的（当然，相机模块上方的高度优选地使用转轴高度和与相机模块的平行性来准确地控 制）。然而，相机模块的第二（偏移）行R2必须除去第一行R1的平面，W使第二行中的相 机垂直于转子的径向方向。该可W通过使第二行相机模块旋转一角度（例如90°，如图5 所示）来实现。大体上，第二行可被放置在其他角度，诸如45°或135°或180°。在某些 实施例中，必须注意将相机模块的该一偏移的行R2置于与第一行R1相同的距转子的测量 距离处，并且将它们放置成在轴向上与转子表面平行。
[0159] 测量顺序可W例如如下执行：
[0160] 1.转子角度被设为其初始位置。
[0161] 2.所有相机模块并行地记录一个或多个线扫描。多条线可被用于取平 均。
[0162] 3.转子被旋转预定义步进角度。
[0163] 4.所有相机被读出。
[0164] 5.其他，直至全360° (或其他角度）已被测量。
[01化]6.不同相机的图像被缝合在一起W获得大2D磁场图像。在该一过程中，第二行所 记录的图像需要相对于第一行的图像移位某一角度值，即该两个相机模块行的角偏移（例 如，在图5的情况下是90° )。
[0166] 作为在各步骤中执行扫描的替换，相机可被连续地读出，同时转子W恒定速度转 动，该等同于磁体在线扫描仪相机布置下W恒定速度移动。
[0167] 转子检查配置的测量速度可与线性线扫描配置相似地表达。然而，在此，在Y方向 上相关的不是线性分辨率，而是转子的旋转方向上的所需角度分辨率。一条线（在轴向上 0. 2mm的分辨率）在3.2ms内被记录。
[0168] 360°扫描的完整时间随后等于
[0169] T总=T线 *360。/a 步进，做
[0170]其中；
[0171] T线是一条线的时间（在我们的情况下是3. 2ms) W及 [01巧 a步骤是角分辨率（W度为单位）。
[0173] 转子的所需旋转速度随后等于
[0174] "转子=360/T总=a步进/T线。 （4)
[0175] 对于例如r的真实分辨率，获得W下值：
[0176] T,當=1.2s
[0177] ? 转子=312。/s = 0.化ps。
[017引 W上结果示出完整转子的磁场图像可在约1秒内被记录。同样，该一时间与线上 检查要求兼容。
[0179] 将明白，根据本发明的各方面的大面积磁场相机系统开启了用于快速且准确地检 查大磁体的新可能性（因为大磁体通常被发现于驱动应用中），从而允许在生产线中执行 自动化线上磁体检查、用于各种磁性系统的自动或手动质量控制W及研发的灵活性。
【主权项】
1. 一种用于确定磁体沿所述磁体的主表面的磁场分布的设备，所述设备包括： a. 被安排成处于固定的彼此相对位置的至少两个独立的磁场相机模块的布置，每一磁 场相机模块被适配成通过相应检测表面来测量它被暴露于其中的磁场分布； b. 用于提供所述主表面和所述布置之间的预定相对移动以扫描所述磁体沿所述主表 面的磁场分布的装置。2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少两个独立的磁场相机模块全部被 安排成使得它们的检测表面位于单个平面中。3. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，相应检测表面沿单条线来安排和对齐。4. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，相应检测表面沿两条平行线来安排和对齐， 使得它们相应的检测表面在与所述两条平行线平行的虚拟线上的垂直投影提供所述虚拟 线的单个无中断部分。5. 如权利要求3或4所述的设备，其特征在于，用于提供预定相对移动的所述装置被适 配成提供所述布置与所述磁体的主表面之间的一个或多个相对平移，由此所述检测表面和 所述主表面在所述移动期间维持平行。6. 如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述布置与所述磁体的主表面之间的至少 一个相对平行平移被适配成桥接至少两个预定检测表面之间的先前存在的盲区。7. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，用于提供预定相对移动的所述装置被适配 成提供所述布置和/或所述主表面之间绕旋转轴的相对旋转移动。8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少两个独立的磁场相机模块的第一 子集被安排成使得它们的检测表面位于第一平面中，并且其中所述至少两个独立的磁场相 机模块的不相交的第二子集被安排成使得它们的检测表面位于与所述第一平面不同的第 二平面内。9. 如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一集合的相应检测表面沿第一单条 线来安排和对齐，并且其中所述第二集合的相应检测表面沿第二单条线来安排和对齐，这 两条线是平行的。10. 如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一平面和所述第二平面是平行的。11. 如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一平面和所述第二平面形成不同于 0°或180°的角度。12. 如权利要求9到11中的任一项所述的设备，其特征在于，所述第一子集和所述第二 子集的相应检测表面在平行于所述第一和所述第二单条线的虚拟线上的垂直投影覆盖所 述虚拟线的单个无中断部分。13. 如权利要求8到12中的任一项所述的设备，其特征在于，用于提供预定相对移动的 所述装置被适配成提供所述布置和/或所述主表面之间绕旋转轴的相对旋转移动。14. 如权利要求8到13中的任一项所述的设备，其特征在于，所述第一平面和所述第 二平面被安排成使得在使用时，即在执行所述主表面与所述布置之间的所述预定相对移动 时，所述主表面的至少一部分被所述第一集合的相机模块和所述第二集合的相机模块在距 所述主表面不同的距离处扫描。15. -种用于确定磁体沿所述磁体的主表面的磁场分布的方法，所述方法包括： 提供所述磁体； 提供被安排成处于固定的彼此相对位置的至少两个独立的磁场相机模块的布置，每一 磁场相机模块被适配成通过相应检测表面来测量它被暴露于其中的磁场分布； 提供所述主表面和所述布置之间的预定相对移动以扫描所述磁体沿所述主表面的磁 场分布。
【专利摘要】一种用于确定磁体沿所述磁体的主表面的磁场分布的设备以及相关联的方法，所述设备包括：被安排成处于固定的彼此相对位置的至少两个独立的磁场相机模块的布置，每一磁场相机模块被适配成通过相应检测表面来测量它被暴露于其中的磁场分布；用于提供所述主表面和所述布置之间的预定相对移动以扫描所述磁体沿所述主表面的磁场分布的装置。
【IPC分类】G01R33/00, G01R33/10
【公开号】CN104884966
【申请号】CN201380053405
【发明人】K·弗瓦克
【申请人】玛格坎姆股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年10月4日
【公告号】EP2720059A1, EP2720059B1, US20150276895, WO2014060224A1