旋转速度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种旋转速度传感器，包括至少一个传感器元件（1）、模拟信号处理块（2）、数字核心（5）和数字输出端（10），其中所述模拟信号处理块（2）包括模拟信号调节块（3）和模拟比较器（4），所述数字核心（5）包括数字信号处理装置（7），其中所述数字核心（5）此外包括频率检测器（6），用于检测所述旋转速度传感器的磁输入信号的频率，以便当所述频率大于预定频率时包括所述模拟信号处理块（2）的时间连续信号路径被形成，而所述频率小于预定频率时包括所述数字信号处理装置（7）的时间离散数字信号路径被形成。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种旋转速度传感器，包括至少一个传感器元件（1）、模拟信号处理块（2）、数字核心（5）和数字输出端（10），其中所述模拟信号处理块（2）包括模拟信号调节块（3）和模拟比较器（4），所述数字核心（5）包括数字信号处理装置（7），其中所述数字核心（5）此外包括频率检测器（6），用于检测所述旋转速度传感器的磁输入信号的频率，以便当所述频率大于预定频率时包括所述模拟信号处理块（2）的时间连续信号路径被形成，而所述频率小于预定频率时包括所述数字信号处理装置（7）的时间离散数字信号路径被形成。【专利说明】旋转速度传感器
本技术涉及旋转速度传感器。
技术介绍
目前,对基于霍尔技术或xMR技术的旋转速度传感器,存在关于大的磁气隙和相应的精确的切换占空比(40-60%—例如7mA/14mA的输出信号的Tm与Irff之比)的客户要求以及对间接式胎压监控功能(TMPF, Tire Pressure Monitoring Funct1nality)的附加的低输出抖动应用要求。此外，还存在另一应用请求，即(例如针对上坡防退器功能)能够实现所谓的OHz能力。 然而，迄今为此，没有一种旋转速度传感器能够在一个传感器产品中以合理的成本同时满足上述这三种要求。
技术实现思路
因此，本技术所基于的任务是，提供一种旋转速度传感器，其能够克服现有技术的上述缺陷，即同时满足上述三种客户和应用要求。 根据本技术，提供一种旋转速度传感器，该旋转速度传感器包括用于提供速度信号的至少一个传感器元件、模拟信号处理块、用于进行数字信号处理的数字核心、和数字输出端，其中所述模拟信号处理块包括模拟信号调节块和模拟比较器，所述数字核心包括数字信号处理装置，其中所述数字核心此外包括频率检测器，用于检测与所述速度信号成比例的所述旋转速度传感器的磁输入信号的频率，以便当所述频率大于预定频率时包括所述模拟信号处理块的时间连续信号路径被形成，而所述频率小于预定频率时包括所述数字信号处理装置的时间离散数字信号路径被形成。 优选地，所述数字输出端在所述时间连续信号路径被形成时是异步输出端。 根据本技术的一种优选实施方式，所述数字核心此外包括多路复用器，该多路复用器在所述频率检测器所检测的频率大于预定频率时将所述模拟信号处理块的输出连接到所述数字输出端上，而在所述频率检测器所检测的频率小于预定频率时将数字信号处理装置的输出连接到所述数字输出端上。 优选地，在时间离散数字信号路径被形成时所述模拟信号调节块的输出经由模数转换器被输入到所述数字信号处理装置中。 例如，所述预定频率可以是1Hz。 例如，所述频率检测器可以借助频率计数器来实施。 根据本技术的一种优选实施方式，所述数字核心此外包括用于执行未被定时的信号处理的异步逻辑电路，该异步逻辑电路在时间连续信号路径被形成时将所述模拟信号处理块连接到所述多路复用器上。 优选地，所述数字信号处理装置包括数字偏移控制装置，该数字偏移控制装置的输出经由偏移补偿数模转换器被反馈给所述模拟信号处理块以维持所述切换占空比。 本技术的核心是在单片硅上集成时间连续信号处理方案和时间离散数字信号处理方案的组合，其中: -针对快速的磁输入信号使用时间连续信号路径。该路径在噪声和抖动方面被优化。这通过相应地确定传感器元件、模拟信号处理块和异步逻辑电路的尺寸来实现。时间连续信号路径具有低抖动(好)，但在偏移漂移校正方面较弱(差)，因此时间连续信号路径对于间接式胎压测量是较好的。 -针对缓慢的磁输入信号使用时间离散数字信号路径。该路径借助精确的时间离散数字偏移控制和时间离散的数字实现的切换阈值被优化以维持所述切换占空比。时间离散数字信号路径在偏移漂移校正方面较好(好)但具有高抖动(差)，因此时间离散数字信号路径对于上坡防退器是较好的。 在两种信号处理方案之间的切换通过相应地检测当前要测量的磁输入信号的频率fmag来实现，其中: 如果所述频率fmag大于预定频率，则切换到利用时间连续信号路径的模拟信号处理方案，而如果所述频率fmag小于预定频率，则切换到利用时间离散数字信号路径的数字信号处理方案。 根据本技术，可以在运行中根据与车辆的车轮速度成比例的当前存在的磁输入信号的频率在针对快速的磁输入信号在抖动方面优化的时间连续信号路径与针对非常慢的磁输入信号的时间离散数字信号路径之间切换。因此，能够在一个产品(单片硅)上根据与车辆的车轮速度成比例的当前存在的磁输入信号的频率在两个不同的信号处理方案之间切换，以便提供相应的扩展的功能。 利用这种扩展的混合方案可以以相对小的附加电路花费(〈5%附加的芯片面积)一方面满足对具有附加的低抖动能力(诸如间接式胎压监控的功能)的旋转速度传感器的应用要求，并且另一方面能够实现OHz能力(上坡防退器功能)。 【专利附图】【附图说明】 本技术的这些和其它特征和优点将通过以下参考附图的详细描述而变得明显，在附图中: 图1是根据本技术的旋转速度传感器的原理的示意性框图。 【具体实施方式】 现在将参考示出本技术的原理框图的附图在下文中更全面地描述本技术的实施例。然而，本技术可以以许多不同的形式来具体实施并且不应该被解释为受限于本文所阐述的实施例。 在本文中所使用的术语仅仅用于描述特定实施例的目的并且不意图限制本技术。如本文所使用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文以其它方式明确指示。还将理解，当在本文中使用术语“包括”和/或“包含”时，其指定所叙述的特征、整体、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件和/或其组群的存在或添加。 除非以其它方式限定，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与如本技术所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解本文所使用的术语应该被解释为具有与它们在该说明书的背景以及相关领域中的含义一致的含义，并且将不会以理想化或过分形式的方式解释，除非在本文中明确如此限定。 图1示意性地示出了根据本技术的旋转速度传感器的原理的框图。该旋转速度传感器包括用于提供速度信号的至少一个传感器元件1、模拟信号处理块2、用于进行数字信号处理的数字核心5和数字输出端10，其中所述模拟信号处理块2包括模拟信号调节块3和主比较器4，所述数字核心5包括数字信号处理装置7。所述至少一个传感器元件I例如可以是异向性磁阻(AMR)/巨磁电阻(GMR)/隧道磁阻(TMR)传感器或霍尔传感器。主比较器4例如是时间连续的模拟比较器。在本技术的一种实施方式中，所述模拟信号调节块3可以包括串联的放大器和低通滤波器(未示出)。 所述数字核心5此外包括频率检测器6，用于检测与传感器元件所提供的速度信号成比例的所述旋转速度传感器的磁输入信号的频率。当磁输入信号的频率大于预定的频率、例如IHz时，形成包括被相应地确定尺寸的模拟信号处理块2的时间连续信号路径，该时间连续路径关于噪声或抖动被优化。该时间连续路径此外可以包括异步逻辑电路8，用于执行未被定时的信号处理，以便避免量化噪声。而当磁输入信号的频率小于预定的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
旋转速度传感器，包括用于提供速度信号的至少一个传感器元件（1）、模拟信号处理块（2）、用于进行数字信号处理的数字核心（5）和数字输出端（10），其中所述模拟信号处理块（2）包括模拟信号调节块（3）和模拟比较器（4），所述数字核心（5）包括数字信号处理装置（7），其中所述数字核心（5）此外包括频率检测器（6），用于检测与所述速度信号成比例的所述旋转速度传感器的磁输入信号的频率，以便当所述频率大于预定频率时包括所述模拟信号处理块（2）的时间连续信号路径被形成，而所述频率小于预定频率时包括所述数字信号处理装置（7）的时间离散数字信号路径被形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：B沙费尔，F拉斯博尼希，C施罗尔斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE