一种磁场传感器系统，包括：多个磁场传感器元件(CSE)，该多个磁场传感器元件(CSE)各自被配置成提供各个传感器值，以及多个磁场传感器元件(CSE)的第一部分被布置在第一连续区域(A1)中并且多个磁场传感器元件(CSE)的第二部分被布置在第二连续区域(A2)中；以及线圈导线布置(CWA)，该线圈导线布置(CWA)包括第一线圈部(CP1)和至少第二线圈部(CP2，...，CP10)，该第二线圈部(CP2，...，CP10)连接至第一线圈部(CP1)，其中，第一线圈部(CP1)被布置为接近于第一区域(A1)的传感器元件(CSE)并且第二线圈部(CP2)被布置为接近于第二区域(A2)的传感器元件(CSE)，使得如果向线圈导线布置(CWA)施加预定电流，则在第一区域(A1)处生成第一磁场分量并且在第二区域(A2)处生成与第一磁场分量相反的第二磁场分量。磁场传感器系统被配置成产生总传感器值，该总传感器值以第一区域(A1)内提供的各个传感器值与第二区域(A2)内提供的各个传感器值之间的差为基础。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁场传感器系统，该磁场传感器系统特别地可以被用于校准目的。
技术介绍
在各种应用中，整体式线圈与磁场传感器一起使用以用于生成用于测试或者原位校准目的的磁场。这样的整体式线圈尤其是由线圈系数来限定，其中线圈系数确定向线圈施加的每一电流所生成的磁场。特别地，由线圈生成并且由磁场传感器感测的场是基于线圈电流乘以线圈系数，例如在磁场传感器的传感器区域上平均的线圈系数。对于预定的供给电压，通过将供给电压除以线圈的欧姆电阻来获得最大线圈电流。对于大型传感器，线圈长度变得非常长并且因此线圈的电阻较大。因而，在给定的供给电压下可实现的生成的最大场是有限的。大型传感器可以由多个单一传感器元件形成，该多个单一传感器元件可以以不同方式电连接。在校准过程中，传感器元件中的每个测量线圈中生成的磁场。在传统方法中，线圈的线圈导线被布置为使得在大型传感器的每个传感器元件的各自位置处生成均匀磁场。这导致线圈导线的长度较高并且因而导致关于校准的效力降低。文献US 2011/0031960示出了具有不对称分布的校准线的三维霍尔传感器，其中该校准线被设置为至少在围绕一组横向霍尔元件放置的竖向霍尔元件上方。通过对部分传感器结果的输出信号进行平均来测量不同校准场分量的差。
技术实现思路
要解决的目标是提供针对具有多个磁场传感器元件和线圈导线布置的磁场传感器系统的有效构思。该目标采用独立权利要求的主题来实现。实施例和改进是从属权利要求的主题。例如，磁场传感器系统包括多个磁场传感器元件，该多个磁场传感器元件中的每个被配置成响应于施加至其的磁场来提供各个传感器值。传感器系统还包括线圈导线布置，可以向该线圈导线布置施加预定电流以生成磁场。有效构思是基于下述想法:将多个磁场传感器元件划分成至少两部分，使得磁场传感器元件的第一部分被布置在第一连续区域中并且磁场传感器元件的第二部分被布置在第二连续区域中。此外，线圈导线布置包括第一线圈部和连接至特别是串联连接至第一线圈部的至少第二线圈部。不同的线圈部被布置为使得线圈部生成具有互相不同的定向的磁场分量。例如，第一线圈部生成相对于特定空间维度的正磁场并且第二线圈部生成相对于该空间维度的负磁场。由第一线圈部生成的磁场通过第一区域的传感器元件进行感测，以及由第二线圈部生成的磁场通过第二区域的传感器元件进行感测。优选地，在第一连续区域中还将磁场传感器元件的第一部分互联并且在第二连续区域中还将磁场传感器元件的第二部分互联。将所得到的各个传感器值组合在一起，使得在来自第一区域的传感器值与来自第二区域的传感器值之间形成差。分别由于磁场的相反定向和传感器值，所得到的总传感器值对应于各个传感器值的绝对和。根据有效构思，可以将至少两个线圈部放置得彼此接近即反向平行，而不需要延长线圈部之间的线圈。因此，可以使线圈导线布置的电阻最优化，从而基于针对线圈导线布置的相同的供给电压而引起较高的磁场。通过在每个区域中单独地将磁场传感器元件的各自电互联或者对于所有的磁场传感器元件整体地将磁场传感器元件的各自电互联可以立刻形成差。另外，可以使用建立差的其他方法。然而，特别是在向线圈导线布置施加供给电压或供给电流期间，优选地同时提供所有的各个传感器值。根据磁场传感器系统的实施例，线圈导线布置的第一线圈部被布置为接近于第一区域的传感器元件并且第二线圈部被布置为接近于第二区域的传感器元件，使得如果向线圈导线布置施加预定电流，则在第一区域处生成第一磁场分量并且在第二区域处生成与第一磁场分量相反的第二磁场分量。磁场传感器系统被配置成产生以第一区域内提供的各个传感器值与第二区域内提供的各个传感器值之间的差为基础的总传感器值。同时提供所有相应的各个传感器值。可以以灵活的方式使用有效构思。例如，将多个磁场传感器元件布置在与要校准的传感器元件的阵列具有相同形式或类似形式的整个区域中。可以将这样的传感器阵列放置在具有线圈线布置的多个磁场传感器元件的附近。此外，可以以交错方式来布置磁场传感器系统的不同区域，使得可以将要校准的磁场传感器元件放置在不同区域之间。因此，整个区域由用于校准的磁场传感器以及用于测量并且要校准的磁场传感器元件两者形成。作为更进一步的选择，依赖于磁场分量的方向来对通过多个磁场传感器元件形成的不同区域进行求值，使得出于校准目的，如前所述地形成基于各个传感器值的差，然而出于测量目的，形成基于所有区域的各个传感器值的和。根据各种实施例，每个区域呈由磁场传感器元件的相应部分构造的一个或更多个直列或直行的形式。例如，每个区域因此具有矩形形状。例如，每列或每行包括四个或更多个磁场传感器元件。如果区域呈单行或单列的形式，则该区域的磁场传感器元件可以以串联方式或并联方式互连，或者以串联连接和并联连接的组合方式互连。在一些实施例中，区域中的至少一个区域呈至少两个直列或直行的形式。这样的区域可以由以具有多于一个维度的网格的方式连接的相应的磁场传感器元件进行构造。应当注意的是，不同区域可以具有不同尺寸和不同数目的磁场传感器元件。然而，如果以同质(congenerously)方式来构造所有区域，贝Ij会是有利的。在各种实施例中，可以将磁场传感器元件互连，使得在其相应区域内该区域具有下述连接，该连接使得能够像操作较大尺寸的单个磁场传感器一样来操作完整区域。另外，或者作为替选方案，可以将单个磁场传感器元件或者单个区域互联，使得可以像操作单个磁场传感器一样来操作一组或更多组的区域。例如，采用固定连接将提供与正磁场分量相对应的传感器值的区域连接在一起，并且以固定方式将提供负磁场分量的区域电互联。这使得能够容易地形成上述差以产生总传感器值。另外，如果适用，则还可以容易地产生不同区域的传感器值的和。此外，在一些实现方式中还可以将全部多个磁场传感器元件以具有多于一个维度的网格的方式互联。例如，采用固定连接将提供与正磁场分量和负磁场分量相对应的传感器值的所有传感器元件连接在一起，其中，根据各个磁场传感器元件的各自的极性来选择各个磁场传感器元件的连接端子。因此，可以在磁场传感器元件阵列的外部连接处取得差即总传感器值，这使得能够像操作较大尺寸的单个磁场传感器一样来操作完整阵列。例如，将至少两个区域的磁场传感器元件以具有多于一个维度的网格的方式互联。还可以像操作较大尺寸的单个磁场传感器一样来操作这样的网格。在磁场传感器系统的各种实施例中，每个线圈部可以通过单条导线或者并联连接的至少两条导线形成，或者通过平行导引的至少两条导线形成。各个线圈部中的至少一条导线被布置为接近于相应区域的每个磁场传感器元件。如果如上所述区域呈一个或更多个直列或直行的形式，则各个线圈部中的至少一条导线以直线或线性方式布置为分别接近于相应区域的每列或每行。在上述各种实施例中，关于由相应的磁场传感器元件构造的两个区域的定义来说明有效构思。然而，如果将多个磁场传感器元件划分成更大数目的区域:其中，线圈导线布置的相应的线圈部被布置为接近于该区域，则有效构思会变得甚至更加有效。在这样的实现方式中，类似于上述的第一区域和第二区域对另外的区域的各个传感器值进行求值。特别地，通过基于各个传感器值和由各个线圈部生成的正向磁场分量或负向磁场分量来分别加上或减去相应区域的贡献来形成该区域的绝对值。显然，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁场传感器系统，包括：‑多个磁场传感器元件(CSE)，所述多个磁场传感器元件(CSE)各自被配置成响应于施加至其的磁场来提供各个传感器值，以及所述多个磁场传感器元件(CSE)的第一部分被布置在第一连续区域(A1)中并且所述多个磁场传感器元件(CSE)的第二部分被布置在第二连续区域(A2)中；以及‑线圈导线布置(CWA)，所述线圈导线布置(CWA)包括第一线圈部(CP1)和至少第二线圈部(CP2，...，CP10)，所述第二线圈部(CP2，...，CP10)连接至，特别地串联连接至，所述第一线圈部(CP1)，其中，所述第一线圈部(CP1)被布置为接近于所述第一区域(A1)的传感器元件(CSE)并且所述第二线圈部(CP2)被布置为接近于所述第二区域(A2)的传感器元件(CSE)，使得如果向所述线圈导线布置(CWA)施加预定电流，则在所述第一区域(A1)处生成第一磁场分量并且在所述第二区域(A2)处生成与所述第一磁场分量相反的第二磁场分量；其中，所述磁场传感器系统被配置成产生总传感器值，所述总传感器值以所述第一区域(A1)内提供的各个传感器值与所述第二区域(A2)内提供的各个传感器值之间的差为基础。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德拉斯·莫扎里，乔治·勒雷尔，
申请(专利权)人：ams有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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