磁角度位置传感器制造技术

公开了磁角度位置传感器。在具体实施例中，是一种可以用于基于，例如，磁体的磁角度来测量与多个磁体相关联的多个位置的方法。该方法可以包括多个操作，这些操作包括，例如，测量与多个磁体相关联的磁场分量。此外，所述操作包括基于所测量的磁场分量确定第一角度和第二角度。已确定的第一和第二角度可以用于确定多个磁体中第一磁体的位置和多个磁体中第二磁体的位置。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求申请号为No.61/781，706，专利技术名称为“磁角度定位传感器”，申请日为2013年03月14日的美国临时专利申请的利益和优先权，其内容被作为参考引入，相当于其全部内容在此阐明。附图说明包含在说明书中并作为说明书一部分的附图，阐述了本文所描述的一个或多个具体实施例，并与说明书一起解释这些具体实施例，在图中：附图1示出了具有两个磁体和一个传感器的磁角度位置传感器的例子；附图2A-B示出了两个磁体的角度和位置之间的关联的示例图；附图2C展示了可能与两磁体间串扰相关的误差的示例图；附图2D示出了与磁体相关联的通量密度的示例图；附图3示出了用于确定第一磁体和第二磁体位置的示例性操作的流程图；附图4示出了在磁角度位置传感器中使用的磁体的例子；附图5A-C示出了与圆形(圆柱形的)磁体和锥形(圆锥形的)磁体相关联的各种参数的示例性结果构成的各种图；附图6示出了实施本文所述的一种或多种技术的设备的例子。具体实施方式参照附图进行以下的详细描述。不同附图中的相同的附图标记表示相同或相似的组件。并且，以下的详细描述并不限定本专利技术。本文所描述的技术可以基于，例如，由磁体感应的磁场角来测量与一个或多个磁体相关联的多个位置。在具体实施例中，磁角度位置传感器可以包括测量因磁体运动而感应的三维(3D)场的电路。该电路可以包括在单片集成电路(IC)中。该电路可以结合，例如，霍尔效应技术来测量该3D磁场。特别地，该电路可以测量与磁体相关联的磁场的磁通量密度。该磁通量密度可以，例如，与该电路正交或平行。该电路应该对与磁体相关联的磁场的各个磁场分量都是敏感的。这些磁场分量可以包括，例如，“Bx”、“By”和/或“Bz”分量，此处，“B”表示磁场强度，“x”、“y”、“z”表示磁场方向。附图1示出了具有第一磁体122、第二磁体120和传感设备130的磁角度位置传感器100的例子。该磁角度位置传感器100可以用于参考例如传感设备130的位置来测量磁体120、122的位置。应注意到，磁角度位置传感器100是可以结合本文所描述的一种或多种技术来确定磁元件比如，举例来讲，磁体的位置的设备的例子。但是，应注意到，其它设备可以结合本文所描述的一种或多种技术来确定磁元件的位置。比如，包含多于两个磁体和两个或更多传感设备的设备可以实施本文所描述的一种或多种技术来确定该设备中所包含的一个或多个磁体的位置。现在参照附图1，第一磁体122可以是环形的，但是，如将在下面进一步解释的那样，也可以采用其它形状。该第一磁体122可以包括用于保护第一磁体122的覆层。第一磁体122由磁性材料组成。合适的磁性材料可以包括，例如，铁合金比如铝、镍、钴(AlNiCo)；钕、铁氧体或钐钴。应该注意也可以用其它合适的磁性材料。第二磁体120也可以是环形的，但是，其它形状例如，举例来说，下面所描述的形状也可以被使用。第二磁体120也包含用于保护第二磁体120的覆层。此外，第二磁体120也可以由合适的磁性材料组成，举例来说，如上文所描述的。传感设备130可以是能够确定与磁体120和122相关联的磁场分量”Bx”、“By”和“Bz”的3D霍尔效应传感器。传感设备130可以包括，例如，用于确定”Bx”、“By”和“Bz”分量的电子线路。传感设备130可以被包含在集成电路(IC)内。可以用于实施传感设备130的传感设备的例子可以包括系列传感IC，能够从Melexis，Microelectronics Integrated Systems,Ypres,Belgium取得。可以使用的系列传感IC的例子是Melexis MLX90365传感IC。第一磁体122被放置和/或被设计，以便它影响由传感设备130所确定(例如，测量)的“Bx”分量，但并不影响由传感设备130所确定的“By”分量。第二磁体120被放置和/或被设计，以便它影响由传感设备130所确定的“By”分量，但并不影响由传感设备130所确定的“Bx”分量。举例来说，在正交点处(例如，90°点处，但是角度与90°有所不同)，传感设备130测量的“By”分量受第二磁体120影响，但不受第一磁体122所影响。仍然是在正交点处，传感设备130测量的“Bx”分量受第一磁体122影响，但不受第二磁体120所影响。可以由传感设备130来确定的“Bz”分量的读数，可以用于，例如，补偿与磁角度位置传感器100的操作相关联的温度和/或漂移效应。“Bz”分量可以垂直于，例如，“Bx”和“By”分量。“Bz”受第一磁体122和第二磁体120两者的影响。例如，第一磁体122的位置和第二磁体120的位置可以影响“Bz”。使用”Bx”、“By”和“Bz”可以确定角度“xz”和角度“yz”。例如，角度“xz”可以使用公式：角度“xz”＝arctan(Bx/Bz)来确定。角度“yz”可以例如，使用公式：角度“yz”＝arctan(By/Bz)来确定。如下面将进一步描述的，角度“xz”可以用于确定磁体122的位置，角度“yz”可以用于确定磁体120的位置。应注意到，磁体120的位置和磁体122的位置受各种因素的影响。这些因素包括，例如，磁体120、122的形状；磁体120、122和传感设备130之间的距离；磁体120，122之间的距离；还有传感设备130相对于磁体120、122的角度。磁角度位置传感器100可以在各种设备中实施。可以实施磁角度位置传感器的设备的例子是例如，举例来讲，磁角度位置传感器100可以包括双离合器式自动变速器(DCT)。应该注意，其它设备也可以实施本文所描述的结合一种或多种技术的磁角度位置传感器。下面参照附图6，对实施磁角度位置传感器100的设备600的例子做进一步的详细描述。附图2A示出了角度“xz”与磁体120和122位置之间关联的示意图。参见附图2A，第一磁体122的位置可以由变量“z1”确定，第二磁体120的位置由变量“z2”确定。附图2B示出了角度“yz”与磁体120和122位置之间关系的示意图。参见附图2B，第一磁体122的位置由变量“z1”确定，第二磁体120的位置由变量“z2”确定。结合两个附图2A与2B，可以通过已知角度“xz”和角度“yz”来确定两个已知位置“z1”与“z2”。附图2C是呈现误差的示意图，该误差与两个磁体比如，举例而言，第一磁体122和第二磁体120，之间的串扰相关联。参见附图2B，假定角度“yz”与<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：测量与包含在磁角度位置传感器中的多个磁体相关联的多个磁场分量；基于所测量的磁场分量确定第一角度，所述第一角度表示与所述多个磁体中的第一磁体相关联的角度位置；基于所测量的磁场分量确定第二角度，所述第二角度表示与所述多个磁体中的第二磁体相关联的角度位置；基于确定的第一角度和确定的第二角度确定所述第一磁体的位置；基于确定的第一角度和确定的第二角度确定所述第二磁体的位置。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 61/781,7061.一种方法，包括：
测量与包含在磁角度位置传感器中的多个磁体相关联的多个磁场分量；
基于所测量的磁场分量确定第一角度，所述第一角度表示与所述多个磁体
中的第一磁体相关联的角度位置；
基于所测量的磁场分量确定第二角度，所述第二角度表示与所述多个磁体
中的第二磁体相关联的角度位置；
基于确定的第一角度和确定的第二角度确定所述第一磁体的位置；
基于确定的第一角度和确定的第二角度确定所述第二磁体的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述磁场分量包括Bx磁场分量、By磁
场分量和Bz磁场分量。
3.如权利要求1所述的方法，其中使用传感设备来测量所述磁场分量。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述传感设备是三维(3D)霍尔效应传
感器。
5.一利设备，包括：
多个磁体；
用于测量与所述多个磁体相关联的多个磁场分量的传感器；和
处理逻辑，用于：
基于所测量的磁场分量确定第一角度，所述第一角度表示与所述多个
磁体中的第一磁体相关联的角度位置；
基于所测量的磁场分量确定第二角度，所述第二角度表示与多个磁体
中的第二磁体相关联的角度位置；
基于确定的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·F·茨威泽，K·E·范奥斯特兰德，
申请(专利权)人：森萨塔科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US