用于AMR360度传感器的差分霍尔磁体极性检测制造技术

一种设备，包括：磁阻传感器，其被配置成生成指示磁场的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围；以及差分霍尔传感器对，其包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器。差分霍尔传感器对被配置成生成指示磁场的极性的信号。还可以使用第二差分霍尔传感器对。第二差分霍尔传感器对被配置成生成指示磁场的极性的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于AMR360度传感器的差分霍尔磁体极性检测相关申请的交叉引用不适用。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。对缩微平片附录的引用不适用。
技术介绍
磁位置感测涉及磁传感器的使用以提供对可旋转磁场的角位置的指示。一个现有类型的磁场传感器是各向异性磁阻（AMR)传感器。AMR传感器可以包括被配置成一个或多个惠斯通电桥（Wheatstonebridge）配置的电阻元件。电阻元件中的每个可以具有根据入射到相应电阻元件上的磁场的量值和/或方向变化的电阻。惠斯通电桥配置可以生成指示由磁场的振幅和方向引起的电阻中变化的输出电压值。一些类型的AMR设备被配置成针对在180度的范围内的入射磁场的旋转角度生成唯一输出电压值。例如，AMR设备可以包括彼此旋转45度取向的两个惠斯通电桥配置。惠斯通电桥配置内的电阻元件可以由坡莫合金（Permalloy）材料形成。在此类示例中，电阻元件中的每个的电阻可以根据cos2(θ)关系变化，其中θ是电阻元件的磁矩矢量与流过电阻元件的电流之间的角度。此类AMR设备可能能够产生根据sin(2θ)关系变化的第一输出电压和根据cos(2θ)关系变化的第二输出电压。第一和第二输出电压可以被用于确定入射在AMR设备上的磁场的角位置。因为sin(2θ)函数和cos(2θ)函数是每个具有180度的周期的周期性函数，所以此类AMR设备无法针对在360度的范围内的入射磁场的每个旋转角度提供唯一输出电压值。
技术实现思路
在实施例中，一种设备，包括：磁阻传感器，其被配置成生成指示磁场的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围，以及差分霍尔（Hall）传感器对，其包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器。差分霍尔传感器对被配置成生成指示磁场的极性的信号。还可以使用第二差分霍尔传感器对。第二差分霍尔传感器对被配置成生成指示磁场的极性的信号。第二差分霍尔传感器对可以包括第一霍尔传感器或第二霍尔传感器中的至少一个和第三霍尔传感器。第二差分霍尔传感器对可以包括第三霍尔传感器和第四霍尔传感器。霍尔传感器感测平面可以被定义为包括差分霍尔传感器对和第二差分霍尔传感器对的平面，并且霍尔传感器感测平面可以垂直于磁场的旋转的轴线。差分霍尔传感器对和第二差分霍尔传感器对可以被定位使得在连接形成差分霍尔传感器对的传感器的第一线与连接形成第二差分霍尔传感器对的传感器的第二线之间形成的角度的测量结果大致等于90度。设备还可以包括解码器，其被配置成基于指示磁场的角位置的第一信号和指示由差分霍尔传感器对感测到的磁场的极性的信号生成指示磁场的角位置的解码的信号，解码的信号具有360度的角范围。解码器可以包括模拟解码器。差分霍尔传感器对和第二差分霍尔传感器对可以相对于磁场的旋转的轴线以正交配置定位。指示磁场的角位置的信号可以包括一个或多个相对于磁场的角位置正弦地变化的信号。磁阻传感器、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器可以每个被附接到平面衬底。磁阻传感器可以被配置成感测与平面衬底共面的磁场的分量。第一霍尔传感器可以被配置成感测垂直于平面衬底的磁场的分量，并且第二霍尔传感器可以被配置成感测垂直于平面衬底的磁场的分量。差分霍尔传感器对可以被配置成产生包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的输出中的差的输出。在实施例中，一种方法，包括：用磁阻传感器生成指示磁场的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围，以及使用差分霍尔传感器对生成指示磁场的极性的信号。差分霍尔传感器对包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器。方法还可以包括使用第二差分霍尔传感器对生成指示磁场的极性的第二信号，其中第二差分霍尔传感器对包括第三霍尔传感器和第四霍尔传感器。第三霍尔传感器可以与第一霍尔传感器或第二霍尔传感器相同。方法还可以包括基于指示磁场的角位置的第一信号、指示磁场的极性的信号和指示磁场的极性的第二信号生成指示磁场的角位置的解码的信号，所述解码的信号具有360度的角范围。指示磁场的角位置的信号可以包括第一正弦的信号和第二正弦的信号，并且方法还可以包括：将第一传递函数应用于第一正弦的信号和第二正弦的信号以产生第一候选中间信号，对第一正弦的信号和第二正弦的信号应用第二传递函数以产生第二候选中间信号，基于指示磁场的极性的信号和指示磁场的极性的第二信号选择第一候选中间信号和第二候选中间信号中的一个作为中间信号，基于指示磁场的极性的信号和指示磁场的极性的第二信号从偏移值的集合选择偏移值，以及将选择的偏移加到中间值以生成指示磁场的角位置的解码的信号。在实施例中，一种设备，包括：磁阻传感器，其被配置成生成指示磁场的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围，第一差分极性传感器，其被配置成生成指示磁场的极性的第一信号，以及第二差分极性传感器，其被配置成生成指示磁场的极性的第二信号。设备还可以包括解码器，其被配置成基于指示磁场的角位置的信号、指示磁场的极性的第一信号和指示磁场的极性的第二信号生成指示磁场的角位置的解码的信号，所述解码的信号具有360度的角范围。第一差分极性传感器可以包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，并且第二差分极性传感器可以包括第三霍尔传感器和第四霍尔传感器。第二霍尔传感器和第三霍尔传感器可以是相同的传感器。磁场的旋转的轴线和设备的旋转的轴线可以未被对准。根据以下具体实施方式结合附图和权利要求书，将更清楚地理解这些特征和其他特征。附图说明为了对本公开的更完整的理解，现在结合附图和具体实施方式参考以下附图说明，其中相同的参考编号表示相同的部分。图1是图示根据本公开的磁场角位置感测系统的实施例的框图。图2是磁场角位置感测系统的实施例的侧视图。图3是根据本公开的感测设备的实施例的顶视图。图4是图示根据本公开的感测配置的实施例的侧视图的概念图。图5是图示根据本公开的图2的感测配置的实施例的顶视图的概念图。图6是图示入射在感测设备的实施例上的磁场的侧视图的概念图。图7是根据本公开的感测设备的另一个实施例的顶视图。图8是根据本公开的感测设备的又一实施例的顶视图。图9是图示根据本公开的解码器设备的实施例的示意图。图10是图示根据本公开的用于生成磁场角位置信息的技术的实施例的流程图。具体实施方式在开始应当理解，虽然以下图示了一个或多个实施例的说明性实现，但是可以使用无论当前已知的还是还未存在的任何数量的技术实现公开的系统和方法。本公开应决不被限于说明性实现、附图和以下图示的技术，而是可以在所附的权利要求的范围连同其等同物的全部范围内修改。术语的以下简要定义将贯穿本申请应用：术语“包括”意味着包括但不限于，并且应当以其在专利上下文中通常被使用的方式解释；短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”以及诸如此类通常意味着跟随所述短语的特定特征、结构或特性可以被包括在本专利技术的至少一个实施例中，并且可以被包括在本专利技术的多于一个实施例中（重要的是，此类短语不一定指代相同的实施例）；如果说明书将某事物描述为“示例性的”或“示例”，应当理解指代非排他性的示例；如由本领域技术人员理解的那样，当与数量一起使用时，术语“大约”或“大致地”或者诸如此类可以意味着具体数量、或替代地接近于具体数量的范围；以及如果说明书声明部件或特征“可能”、“可以”、“能够”、“应当”、“将”、“优选地”、“可能地”、“通常地”、“可选地”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：磁阻传感器(34)，其被配置成生成指示磁场(20)的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围；以及差分霍尔传感器对(36, 38)，其包括第一霍尔传感器(36)和第二霍尔传感器(38)，其中差分霍尔传感器对(36, 38)被配置成生成指示磁场(20)的极性的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：磁阻传感器(34)，其被配置成生成指示磁场(20)的角位置的信号，所述信号具有180度的角范围；以及差分霍尔传感器对(36,38)，其包括第一霍尔传感器(36)和第二霍尔传感器(38)，其中差分霍尔传感器对(36,38)被配置成生成指示磁场(20)的极性的信号。2.如权利要求1所述的设备，进一步包括：第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)，其中第二差分霍尔传感器对被配置成生成指示磁场的极性的信号。3.如权利要求2所述的设备，其中第二差分霍尔传感器对(37,38)包括第一霍尔传感器(36)或第二霍尔传感器(38)中的至少一个和第三霍尔传感器(37)。4.如权利要求2所述的设备，其中第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)包括第三霍尔传感器(37)和第四霍尔传感器(39)。5.如权利要求2所述的设备，其中霍尔传感器感测平面被定义为包括差分霍尔传感器对(36,38)和第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)并且垂直于磁场(20)的旋转的轴线(44)的平面(46)，以及其中差分霍尔传感器对(36,38)和第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)被定位使得在连接形成差分霍尔传感器对(36,38)的传感器的第一线(54)与连接形成第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)的传感器的第二线(52)之间形成的角度的测量结果大致等于90度。6.如权利要求2所述的设备，其中差分霍尔传感器对(36,38)和第二差分霍尔传感器对(37,38;37,39)相对于磁场(20)的旋转的轴线以正交配置定位。7.如权利要求1所述的设备，其中磁阻传感器(34)、第一霍尔传感器(36)和第二霍尔传感器(38)每个被附接到平面衬底(32)，其中磁阻传感器(34)被配置成感测与平面衬底(32)共面的磁场的分量，其中第一霍尔传感器(36)被配置成感测垂直于平面衬底(32)的磁场的分量，并且其中第二霍尔传感器(38)被配置成感测垂直于平面衬底(32)的磁场的分量，并且其中差分霍尔传感器对(36,38)被配置成产生包括第一霍尔传感器(36)和第二霍尔传感器(38)的输出中的差的输出。8.一种方法，包括：用磁阻传感器(34)生...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ巴桑，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US