WO2000054068A1 - Verfahren und vorrichtung zur offset-kompensierten magnetfeldmessung mittels eines hallsensors - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur offset-kompensierten magnetfeldmessung mittels eines hallsensors Download PDF

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WO2000054068A1 PCT/EP2000/001449 EP0001449W WO0054068A1 WO 2000054068 A1 WO2000054068 A1 WO 2000054068A1 EP 0001449 W EP0001449 W EP 0001449W WO 0054068 A1 WO0054068 A1 WO 0054068A1
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Rainer Mäckel
Thomas Schulz
Roland Fischer
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07—Hall effect devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for offset-compensated magnetic field measurement by means of a Hall sensor.
  • a Hall sensor in the sense of this invention is an integrated component that contains a Hall element, connections and devices for power supply and an electronic evaluation unit.
  • An offset-compensated Hall sensor with at least two Hall elements is known from EP 0548 391 B1.
  • the two Hall elements are rotated against each other by an angle between 0 ° and 180 °.
  • One Hall plate is only used for pre-compensation of the other plate.
  • the actual compensation only takes place through the orthogonal switchover and the summation of the Hall voltages measured in the process. Due to the orthogonal switchover, the offset error occurs with a different sign.
  • the offset error would have to be fully compensated for during summation. However, this only applies in the ideal case if the Hall element is symmetrical with respect to an orthogonal switchover. This is usually not the case. In particular in the case of inexpensive Hall elements with relatively high manufacturing tolerances, the offset cannot be completely compensated for by orthogonal switching.
  • the solution according to the invention is therefore based on the object of specifying a simplified and nevertheless exact offset determination for Hall sensors.
  • Another object of the invention is to provide an offset compensation that does not require a changeover of the Hall taps.
  • Another object of the invention is to enable the use of inexpensive Hall elements with relatively high manufacturing tolerances for high-precision offset-compensated magnetic field measurement.
  • Fig. 1 schematically shows a Hall sensor from the prior art
  • FIG. 2 schematically shows a Hall sensor according to the invention as it can be integrated in a chip design or on a circuit board.
  • FIG. 3 schematically shows a particularly preferred embodiment of the Hall sensor according to the invention with a simplified evaluation unit.
  • FIG. 1 A known Hall element is shown schematically in FIG. 1 for explanation.
  • the Hall element is operated with a supply current I v .
  • the Hall voltage U H occurs at the Hall voltage taps except for geometry factors. The following applies:
  • RH is the so-called Hall constant and B is the magnetic flux density. Geometry factors may also be added to real sensors. Also referred to as
  • the invention now consists in deliberately changing the sensitivity of the sensor and making the variation of the sensitivity usable for offset compensation.
  • the sensor is supplied with the supply current Ivi at the time Tl, so that it has the sensitivity El in accordance with equation 3) and supplies the measurement signal Sl.
  • the sensor is operated with a supply current I V2 , so that it has sensitivity E2 according to equation 3) and delivers the measurement signal S2.
  • the offset O of the sensor can be determined from this. By inserting you get for the offset of the sensor ___. * S2 - S1
  • the two sensitivities El and E2 are determined by calibrating the Hall sensor in its two operating states. Once the two sensitivities are known, the offset of the Hall sensor according to equation 7) can be determined and stored in an evaluation unit. The offset-compensated signal is obtained by, in a further method step, the previously determined offset, from the offset-bearing signal after equation
  • a particularly preferred embodiment of the method and the device according to the invention results if the supply voltages (I V ⁇ ) and () of the Hall element are selected such that the quotient E1 / E2 is equal to 2.
  • the offset (O) then results in
  • the sensitivity of the Hall sensor can be doubled by doubling the supply current (I v ). If the supply current is doubled, the sensitivity is doubled and the quotient E1 / E2 can be set to the value 2. In this case, the computing operations in the evaluation unit are considerably simplified. In particular, a division according to equation 7) can be omitted. The multiplication of S2 by a factor of two can be replaced in the binary code of the memory register for S2 by a simple shift operation in the direction of the higher-order bits.
  • the evaluation unit in this exemplary embodiment can advantageously be simplified to a memory register for S2, a memory register for S 1, a memory register for the offset (O), an adder and an output register .
  • FIG. 2 schematically shows a Hall sensor according to the invention, with which the method according to the invention for offset determination and offset compensation can advantageously be carried out.
  • the Hall sensor is preferably produced together with the evaluation unit as an integrated component using conventional semiconductor technology.
  • a supply device (2) is attached to a chip or a circuit board (1) and is connected to an external energy supply with connections (3).
  • the supply device (2) contains a regulated constant current source (q) and a voltage regulating circuit (vq) for the internal voltage supply of the entire integrated component.
  • the constant current source supplies the supply current I v with which the Hall element (4) is operated.
  • the supply current Iv is supplied to the Hall element (4) via a switch (S) which can be actuated electronically by the control device (ST), either via the resistor (Rl) or the resistor (R2).
  • the switch (S) and the resistors (Rl) and (R2) are shown as examples.
  • the switch (S) and the resistors (Rl) and (R2) can also be integrated as switchable output impedances in the supply device (2). If the constant current source (q) is connected to the Hall element via the resistor (Rl), the Hall element is operated with the supply current (I V ⁇ ). If the constant current source (q) is connected to the Hall element via the resistor (R2), the Hall element is operated with the supply current (I V2 ).
  • the Hall voltage taps are fed via an amplifier (5) to an analog / digital converter (A / D), which feeds the measurement signals of the Hall element in digital form to an evaluation unit (AE).
  • the Evaluation unit (AE) is preferably designed as a microprocessor and contains at least 3 memory registers and an arithmetic unit, which can be addressed and controlled via a control unit (ST).
  • the evaluation unit and the control unit are shown schematically and by way of example.
  • the evaluation unit and the control unit can also be integrated in one unit.
  • the control unit coordinates, via switch (S), the operation of the Hall element with the supply currents (Ivi) and (I v2 ) as well as the measurement value acquisition by the evaluation unit and the subsequent processing of the measurement values in accordance with the method according to the invention.
  • the control of the control unit (ST) and the units connected to the control unit is preferably carried out using a software program, the algorithm of which reproduces the inventive method for offset compensation.
  • the offset-compensated measurement signal is provided at the output (6), preferably in digital form in an output register.
  • the resistors (R1) and (R2) are dimensioned such that the supply currents (Ivi) and (Iv 2 ) with which the Hall element is operated alternately differ by a factor of 2.
  • the offset can be determined according to equation 9), which has the advantage that the evaluation unit can be limited to three memory registers, an output register and an adder or subtraction unit. This enables particularly small and compact Hall sensors.
  • FIG. 3 shows a flow diagram for the particularly preferred embodiment of the offset compensation method and the particularly preferred Hall sensor, which shows the simplified method sequence and the simplified structure of the evaluation unit (AE).
  • a schematically shown switchable constant current source (q) supplies the Hall element with two different supply currents (I V ⁇ ) and (Iv 2 ), where (I ⁇ ) is twice as large as (Iv 2 ).
  • the Hall voltage of the Hall element (4) is fed via an amplifier (5) to an analog / digital converter (A / D), the digitized signal of which is fed to the evaluation unit (AE).
  • a control unit (ST) controls the switching of the constant current source as well as the register maintenance and measurement value processing in the evaluation unit.
  • the measurement signal (S l) is written into the register (RS l).
  • the associated measurement signal (S2) is written into the register (RS2) and shifted by one binary position in the direction of the higher-order bits, so that the memory content of the register (RS2) is doubled.
  • the content of the register (RS 1) is then subtracted from the register (RS2) in the subtraction unit (Sb), which corresponds to a subtraction according to equation 9), and the result is stored in the offset register.
  • the offset-compensated output signal is finally obtained by subtracting the offset from the offset register from the memory content of the register (RS1) and reading it into the output register.
  • the Hall sensor is preferably operated only with a supply current.
  • the previously stored offset is subtracted from the associated measurement signal, so that an offset-adjusted signal is obtained directly from the measurement signal without switching over the Hall element or the supply current.
  • a new determination of the offset can also be made at any time while the Hall sensor is in operation.
  • a new determination of the offset may be necessary in particular if the Hall sensor is exposed to large temperature fluctuations. Large temperature fluctuations can affect the offset of a sensor.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Offset-kompensierten Magnetfeldmessung mittels eines Hallsensors. Ein Hallsensor im Sinne dieser Erfindung ist ein integriertes Bauelement, das ein Hallelement, Anschlüsse und Einrichtungen zur Stromversorgung und eine elektronische Auswerteeinheit enthält. Der Hallsensor ist mit mindestens zwei verschiedenen Empfindlichkeiten betreibbar.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Offset-kompensierten Magnetfeldmessung mittels eines Hallsensors
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Offset-kompensierten Magnetfeldmessung mittels eines Hallsensors. Ein Hallsensor im Sinne dieser Erfindung ist ein integriertes Bauelement, das ein Hallelement, Anschlüsse und Einrichtungen zur Stromversorgung und eine elektronische Auswerteeinheit enthält.
Aus der EP 0548 391 Bl ist ein Offsetkompensierter Hallsensor mit mindestens zwei Hallelementen bekannt. Die beiden Hallelemente sind gegeneinander um einen Winkel zwischen 0° und 180° gedreht. Hierbei wird die eine Hallplatte lediglich zur Vorkompensation der anderen Platte eingesetzt. Die eigentliche Kompensation findet erst durch die Orthogon- nalumschaltung und die Summierung der dabei gemessenen Hallspannungen statt. Durch die Orthogonalumschaltung tritt der Offsetfehler jeweils mit einem anderen Vorzeichen auf. Bei der Summierung müßte sich der Offsetfehler vollständig kompensieren. Dies gilt jedoch nur im Idealfall, wenn das Hallelement bezüglich einer Orthogonalumschaltung symetrisch ist. Dies ist in der Regel nicht der Fall. Insbesondere bei preiswerten Hallelementen mit relativ hohen Fertigungstoleranzen kann der Offset durch Orthogonalumschaltung nicht vollständig kompensiert werden.
Aus der DE 4302 342 AI ist ein Verfahren zur Offsetkompensation von Hallelementen bekannt, bei dem zur Verbesserung der Offsetkompensation bei der Orthogonalitätsum- schaltung die Einführung von Wichtungsfaktoren vorgeschlagen wird. Die Wichtungsfaktoren werden u.a. eingeführt, um Unsymetrieeinflüsse bei der Orthogonalumschaltung auszugleichen.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte und trotzdem exakte Offsetbestimmung für Hallsensoren anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Offsetkompensation anzugeben, die ohne ein Umschalten der Hallabgriffe auskommt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Einsatz von preiswerten Hallelementen mit relativ hohen Fertigungstoleranzen zur hochgenauen offsetkompensierten Magnetfeldmessung zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Fig.1 zeigt schematisch einen Hallsensor aus demStand der Technik
Fig. 2 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Hallsensor, wie er in Chipbauweise oder auf einer Platine integriert werden kann.
Fig. 3 zeigt schematisch eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform des Hallsensors mit vereinfachter Auswerteeinheit.
In Fig. 1 ist zur Erläuterung ein ansich bekanntes Hallelement schematisch dargestellt. Das Hallelement wird mit einem Versorgungsstrom Iv betrieben. An den Hallspannungsabgriffen fällt bis auf Geometriefaktoren die Hallspannung UH an. Es gilt:
Figure imgf000004_0001
Hierbei ist RH die sogenannte Hallkonstante und B die magnetische Flußdichte. Bei realen Sensoren kommen eventuell noch Geometriefaktoren hinzu. Außerdem bezeichnet man bei
Figure imgf000004_0002
Sensoren die Ausgangsspannung als Signal und man spricht von der Empfindlichkeit des
Sensors. Setzt man einen möglichen Geometriefaktor G in Gleichung 1) ein, so erhält man die Empfindlichkeit E des Sensors zu
Figure imgf000005_0001
Das heißt die Empfindlichkeit des Sensors läßt sich durch die Variation des Versorgungsstroms Iv verändern. Für das Ausgangssignal des Hallsensors gilt dann mit UH = S
4) S = E*R
Die Erfindung besteht nun darin die Empfindlichkeit des Sensors gezielt zu verändern und die Variation der Empfindlichkeit für die Offset-Kompensation nutzbar zu machen. Hierzu wird zum Zeitpunkt Tl der Sensor mit dem Versorgungsstrom Ivi gespeist, so daß er gemäß Gleichung 3) die Empfindlichkeit El hat und das Meßsignal S l liefert. Zu einem anderen Zeitpunkt T2 wird der Sensor mit einem Versorgungsstrom IV2 betrieben, so daß er gemäß Gleichung 3) die Empfindlichkeit E2 hat und das Meßsignal S2 liefert.
Da sich die Empfindlichkeitsänderung nicht auf den Offset ( O ) auswirkt, wird bei Veränderung der Empfindlichkeit nur der magnetfeldabhängige Signalanteil des Sensors verändert. Somit ergibt sich für das Ausgangssignal S 1 zum Zeitpunkt Tl und S2 zum Zeitpunkt T2:
5)S1 = E1 * R + O
6)S2 = E2 * R + O => R = (S2 - O)/E2
Sofern sich die magnetische Flußdichte (B), dem das Hallelement ausgesetzt ist, vom Zeitpunkt Tl bis zum Zeitpunkt T2 nicht ändert, insbesondere zum Zeitpunkt Tl den gleichen Wert wie zum Zeitpunkt T2 hat, lässt sich hieraus der Offset O des Sensors bestimmen. Durch Einsetzen erhält man für den Offset des Sensors ___. * S2 - S1
1) 0 = E2
El_ E2
Durch Kalibrierung des Hallsensors in seinen beiden Betriebszuständen bestimmt man die beiden Empfindlichkeiten El und E2. Sind die beiden Empfindlichkeiten einmal bekannt, kann der Offset des Hallsensors nach Gleichung 7) in einer Auswerteeinheit bestimmt und gespeichert werden. Das offsetkompensierte Signal erhält man, indem man in einem weiteren Verfahrenschrittt, den zuvor ermittelten Offset, vom offsetbehafteten Signal nach Glei- chung
8) S = E * B + 0
abzieht, so daß man ein offsetkompensiertes Meßsignal nach Gleichung 4) erhält.
Eine besonders bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn die Versorgungsspannungen (IVι) und ( ) des Hallelements derart gewählt werden, daß der Quotient E1/E2 gleich 2 ist. Der Offset (O) ergibt sich dann zu
9) O = 2S2 - S1
Die Verdopplung der Empfindlichkeit des Hallsensors läßt sich durch eine Verdopplung des Versorgungstromes (Iv) erreichen. Wird der Versorgungsstrom verdoppelt, so verdoppelt sich auch die Empfindlichkeit und der Quotient E1/E2 kann auf den Wert 2 eingestellt werden. In diesem Fall vereinfachen sich die Rechenoperationen in der Auswerteeinheit erheblich. Insbesondere kann eine Division nach Gleichung 7) entfallen. Die Multiplikation von S2 mit dem Faktor zwei, kann im Binärcode des Speicherregisters für S2 durch eine einfa- ehe Schiebeoperation in Richtung der höherwertigen Bits ersetzt werden. Als weitere Ope rationen gemäß Gleichung 9) ist lediglich noch eine Subtraktion notwendig, so daß die Auswerteeinheit in diesem Ausführungsbeispiel mit Vorteil auf ein Speicherregister für S2, ein Speicherregister für S l, ein Speicherregister für den Offset (O), ein Addierwerk und ein Ausgaberegister vereinfacht werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Offsetbestimmung nach Gleichung 9) ergibt sich aus der Tatsache, daß für die Offsetbestimmung des Hallsensors die Empfindlichkeit des Hallsensors nicht bekannt sein muß.
In Fig. 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Hallsensor gezeigt, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Offsetbestimmung und zur Offsetkompensation mit Vorteil durchgeführt werden kann. Vorzugsweise wird der Hallsensor zusammen mit der Auswer- teeinheit als integriertes Bauelement in einer üblichen Halbleitertechnologie hergestellt.
Auf einem Chip oder einer Platine (1) ist eine Versorgungseinrichtung (2), die mit Anschlüssen (3) an eine externe Energieversorgung angeschlossen wird, aufgebracht. Die Versorgungseinrichtung (2) enthält eine geregelte Konstantstromquelle (q) und eine Span- nungsregelschaltung (vq) zur internen Spannungsversorgung des gesamten integrierten Bauelements. Die Konstantstromquelle liefert den Versorgungsstrom Iv mit dem das Hallelement (4) betrieben wird. Der Versorgungsstrom Iv wird über einen vom Steuergerät (ST) elektronisch betätigbaren Schalter (S) entweder über den Widerstand (Rl) oder den Widerstand (R2) dem Hallelement (4) zugeführt. Der Schalter (S) und die Widerstände (Rl) und (R2) sind beispielhaft dargestellt. Der Schalter (S) und die Widerstände (Rl) und (R2) können auch als umschaltbare Ausgangsimpendanzen in die Versorgungseinrichtung (2) integriert sind. Wenn die Konstantstromquelle (q) über den Widerstand (Rl) mit dem Hallelement verbunden ist, wird das Hallelement mit dem Versorgungsstrom (IVι) betrieben. Wenn die Konstantstromquelle (q) über den Widerstand (R2) mit dem Hallelement verbunden ist, wird das Hallelement mit dem Versorgungsstrom (IV2) betrieben. Die Hallspannungsabgriffe werden über einen Verstärker (5) einem Analog/Digitalwandler ( A/D) zugeführt, der die Meßsignale des Hallelements in digitaler Form einer Auswerteeinheit (AE) zuführt. Die Auswerteeinheit (AE) ist vorzugsweise als Mikroprozessor ausgebildet und enthält mindestens 3 Speicherregister und ein Rechenwerk, die über ein Steuergerät (ST) ansprechbar und steuerbar sind. Die Auswerteeinheit sowie das Steuergerät sind schematisch und beispielhaft gezeigt. Die Auswerteeinheit und das Steuergerät können auch in einer Einheit integriert sein. Das Steuergerät koordiniert über den Schalter (S) den Betrieb des Hallelements mit den Versorgungsströmen (Ivi) und (Iv2) sowie die Meßwertaufhahme durch die Auswerteeinheit und die nachfolgende Verarbeitung der Meßwerte entsprechend dem erfin- dungsgemäßen Verfahren. Die Steuerung des Steuergeräts (ST) und der mit dem Steuergerät verbundenen Einheiten erfolgt vorzugsweise mit einem Softwareprogramm, dessen Algorithmus das erfindungsgemäße Verfahren zur Offsetkompensation abbildet. Das Offset- kompensierte Meßsignal wird am Ausgang ( 6) vorzugsweise in digitaler Form in einem Ausgaberegister zur Verfügung gestellt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung des Hallsensors werden die Widerstände (Rl) und (R2) derart bemessen, daß sich die Versorgungsströme (Ivi) und (Iv2), mit denen das Hallelement abwechselnd betrieben wird, um den Faktor 2 unterscheiden. In dieser besonders bevorzugten Ausführung des Hallsensors kann die Offsetbestimmung nach Gleichung 9) erfolgen, was den Vorteil hat, daß die Auswerteeinheit auf drei Speicherregister, ein Ausgaberegister und ein Addierwerk bzw. Subtraktionswerk beschränkt werden kann. Dies ermöglicht besonders kleine und kompakte Hallsensoren.
In Fig. 3 ist für die besonders bevorzugte Ausführungsform des Offsetkompensationverfah- rens und des besonders bevorzugten Hallsensors ein Ablaufschema erläutert, das den vereinfachten Verfahrensablauf und den vereinfachten Aufbau der Auswerteeinheit (AE) zeigt. Eine schematisch gezeigte umschaltbare Konstantstromquelle (q) versorgt das Hallelement mit zwei verschiedenen Versorgungsströmen (IVι) und (Iv2), wobei (I ι) doppelt so groß ist als (Iv2). Die Hallspannung des Hallelements (4) wird über einen Verstärker (5) einem Analog/Digital Wandler (A/D) zugeführt, dessen digitalisiertes Signal der Auswerteeinheit (AE) eingespeist wird. Ein Steuergerät (ST) steuert das Umschalten der Konstantstromquelle sowie die Registerhaltung und Meßwertverarbeitung in der Auswerteeinheit. Wenn das Hallelement mit dem Versorgungsstrom (IVι) betrieben wird, wird das Meßsignal (S l) in das Register (RS l) geschrieben. Wenn am Hallelement der Versorgungsstrom (IV2) an- liegt wird das zugehörige Meßsignal (S2) in das Register (RS2) geschrieben und um eine Binärstelle in Richtung der höherwertigen Bits verschoben, so daß der Speicherinhalt des Registers (RS2) verdoppelt wird. Sodann wird im Subtraktionswerk (Sb) der Inhalt des Registers (RS l) vom Register (RS2) abgezogen, was einer Subtraktion nach Gleichung 9) entspricht, und das Ergebnis in das Offset-Register eingespeichert. Das offsetkompensierte Ausgangssignal erhält man schließlich indem vom Speicherinhalt des Register (RSl) der Offset aus dem Offset-Register subtrahiert wird und im Ausgaberegister eingelesen wird.
Ist der Offset des Hallelements einmal mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt, kann auf ein Umschalten der Konstantstromquelle für den weiteren Betrieb des Hallsensors weitgehend verzichtet werden. Nachdem der Offset z.B. beim Einschalten des Hallsensors bestimmt wurde und abgespeichert wurde, wird der Hallsensor vorzugsweise nur noch mit einem Versorgungsstrom betrieben. Von dem zugehörigen Meßsignal wird der zuvor gespeicherte Offset abgezogen, so daß man aus dem Meßsignal ohne Umschalten des Hallelementes oder des Versorgungsstromes unmittelbar ein offsetbereinigtes Signal erhält. Dies verkürzt mit Vorteil den Meßzyklus im Vergleich zu herkömmlichen Hallsensoren aus dem Stand der Technik, da nach der Offsetbestimmung ein Umschalten des Hallelements solange unterbleiben kann, wie sich die äußeren Betriebsbedingungen des Hallsensor nicht wesentlich ändern. Eine neue Bestimmung des Offset kann jederzeit auch während des Betriebes des Hallsensors vorgenommen werden. Eine neue Bestimmung des Offset kann insbesonde- re dann notwendig werden, wenn der Hallsensor großen Temperatur seh wankungen ausgesetzt ist. Große Temperaturschwankungen können den Offset eines Sensors beeinflussen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Offset-kompensierten Magnetfeldmessung mittels eines Hallsensors, der in einem Magnetfeld mit mindestens zwei verschiedenen Empfindlichkeiten (El, E2 ) betrieben wird und ein Meßsignal liefert, das einen durch den Halleffekt hervorgerufenen Signalanteil und einen Offset-Signalanteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einem ersten Verfahrensschritt zu einer ersten Zeit (Tl) der Hallsensor mit einer ersten Empfindlichkeit (El) betrieben wird und ein erstes Meßsignal (Sl) gewonnen wird, das in eine Auswerteeinheit (AE) eingespeist wird, daß in einem zweiten Verfahrensschritt die Empfindlichkeit des Hallsensors auf einezweite Empfindlichkeit (E2) varriert wird, daß in einem dritten Verfahrensschritt zu einer zweiten Zeit (T2) der Hallsensor mit der
Empfindlichkeit (E2) betrieben wird und ein zweites Meßsignal (S2) gewonnen wird, das in eine Auswerteeinheit (AE) eingespeist wird, daß in einem vierten Verfahrensschritt in der Auswerteeinheit (AE) der Offset (O) des Hallsensors entsprechend der Gleichung O = ( ( El/E2) * S2 - Sl ) / ((El / E2) - l ) bestimmt wird, daß in einem fünften Verfahrensschritt der Offset (O) von mindestens einem der Meßsignale ( Sl, S2 ) in der Auswerteeinheit abgezogen wird
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis E1/E2 aus der ersten Empfindlichkeit (El) und der zweiten Empfindlichkeit (E2) gleich 2 gewählt wird.
3. Offset kompensierter Hallsensor zur Magnetfeldmessung mit einer Versorgungsein- richtung (2), die eine Konstantstromquelle (q) und eine Spannungsregelschaltung (vq) zur internen Energieversorgung des Sensors enthält, einem Hallelement (4), dessen Hallabgriff mit einem Verstärker (5) verbunden ist, einem Analog-Digital- Wandler (A/D), der das analoge Ausgangssignal des Verstärkers (5) digitalisiert, einer Auswer- teeinheit (AE), in der die digitalsierten Meßwerte des Hallelements (4) verarbeitet werden und einem Steuergerät (ST), das die Auswerteeinheit (AE) und die Versorgung des HaUelements (4) mit dem Versorgungsstrom (Iv) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Hallelement (4) mit mindestens zwei verschiedenen Versorgungsströmen (Ivι,Iv ) und zwei verschiedenen EmpfindUchkeiten (El, E2) betreibbar ist.
4. HaUsensor nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsstrom (Iv) auf mindestens zwei verschiedene Versorgungsströme (IVι, Iv2 ) umschalbar ist
5. HaUsensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsstrom (Iv) durch einen Schalter (S) auf mindestens zwei verschiedene Widerstände (Rl, R2) umschaltbar ist.
6. HaUsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das der Schalter (S) und die Wi- derstände ( Rl, R2 ) in der KonstantstromqueUe (q) integriert sind.
7. HaUsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Versorgungsströme ( Ivi, Iv2) um den Faktor 2 unterscheiden.
8. HaUsensor nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (AE) aus einem Register (RS2), einem Register (RSl), einem Offset-Register, einem Ausgaberegister und einem Subtraktionwerk (Sb) besteht.
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