利用磁传感器阵列的位置检测制造技术

一种磁阻传感器系统包括多个芯片载体，以使得所述多个芯片载体之中的每个集成电路与相应的磁阻感测部件相关联。多个磁阻感测部件能够被排列成阵列，其中所述多个磁阻部件之中的每个磁阻部件与所述多个芯片载体之中的相应的集成电路相关联，并且其中，所述多个磁阻感测部件包括彼此被不规则隔开的感测部件，以便优化阵列的性能并且满足特定磁阻感测应用的要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本专利申请是于2004年11月18日提交的题为“Angular PositionDetection Utilizing a Plurality of Rotary Configured Magnetic Sensors”的美国专利申请序列号No.10/993,964的部分继续申请，其全部公开在此被引入以供参考。本专利申请也是于2005年3月23日提交的题为“Position Detection Apparatus and Method for Linear and Rotary SensingApplications”的美国专利申请序列号No.11/088,104的部分继续申请，其全部公开在此被引入以供参考。
实施例总体上涉及传感器方法和系统。实施例还涉及位置检测设备。另外，实施例涉及磁传感器。实施例还涉及用于线性和旋转感测应用的方法和系统。另外，实施例涉及热补偿方法和系统。背景磁阻(MR)阵列技术在各种商业、消费者和工业检测应用中得以使用。在一些常规MR系统中，能够提供用于确定可沿路径移动的构件的位置的装置。在这样的设备中，磁体(magnet)能够被附于可移动的构件并且磁场换能器阵列被定位成邻近所述路径。当磁体接近、通过和离开换能器时，换能器提供变化的输出信号，其能够由表示任意换能器的单个特性曲线来表示。为了确定可移动构件的位置，对换能器进行电子扫描并且从具有指示与磁体的相对邻近的输出的换能器组中选择数据。然后能够利用曲线拟合算法来确定数据对特性曲线的最佳拟合。通过沿位置轴放置特性曲线，可以确定磁体的位置并且因此确定可移动构件的位置。在另一种常规MR设备中，能够实现位置确定装置，其包括被附于可移动构件的磁体，该可移动构件沿着有限长度的预定义路径移动。磁场换能器阵列能够被定位成邻近所述预定义路径。当磁体接近、通过和离开每个换能器时，换能器能够提供输出信号。还能够提供校正机制用-->以校正由换能器的非线性所导致的残差(residual error)。优选地，这样的校正机制利用预定函数来近似残差，并且应用对应于所述预定函数的校正系数来补偿残差。通过对换能器的非线性进行校正，可以减小磁体的长度和/或减小换能器的间距。例如，在美国专利号5,589,769，″Position Detection ApparatusIncluding a Circuit for Receiving a Plurality of Output Signal Values andFitting the Output Signal Values to a Curve″中公开了常规磁感测方法的示例，其于1996年12月31日被授权给Donald R.Krahn，并且被转让给Honeywell International Inc.。在美国专利号6,097,183，″PositionDetection Apparatus with Correction for Non-Linear Sensor Regions″中公开了磁感测方法的另一个示例，其在2000年8月1日被授权给Goetz等人，并且也被转让给Honeywell International Inc.。在此将美国专利号5,589,769和6,097,183的全部内容引入以供参考。这样的基于MR的设备通常利用印刷电路板(PCB)组件上的分立部件(discrete component)来产生最终所得的功能。磁阻传感器，特别是基于阵列配置的各向异性磁阻(AMR)传感器的一个问题是这样的系统常常依靠以相等间距配置的磁阻元件阵列的使用。在线性阵列的情况下，这意味着线性的中心线到中心线的间距标称是相等的。虽然这适合于一些配置，但是这种规则间距(regularspacing)阻碍了高准确度感测。一种用于改善感测的方法包括引入额外的磁阻元件。然而，这种方法只是增加了传感器设备的整体生产成本。因此，相信对于与这样的现有技术传感器设备相关联的问题的解决方案是基于不规则间距而非规则间距的阵列的设计和配置，如在此所更为详细讨论的。概要以下概要被提供以便于理解只有实施例才有的一些创造性特征，并且其不旨在作为完全描述。通过将整个说明书、权利要求、附图和摘要作为整体能够获得对所公开的实施例的各个方面的充分理解。因此，本专利技术的一个方面是提供改进的传感器方法和系统。本专利技术的另一个方面是提供改进的位置检测设备。本专利技术的另一个方面是提供改进的AMR传感器。-->本专利技术的另一个方面是提供改进的线性和旋转的感测应用。本专利技术的又一个方面是提供磁阻传感器阵列系统，其中磁阻感测部件彼此被以不规则的方式隔开，以便优化其传感器数据结果。如在此所描述的，现在能够获得本专利技术的前述方面和其他目标和优点。公开了一种磁阻传感器系统，其包括多个芯片载体，以使得所述多个芯片载体之中的每个集成电路与相应的磁阻感测部件相关联。多个磁阻感测部件能够被排列成阵列，其中所述多个磁阻部件之中的每个磁阻部件与所述多个芯片载体之中的相应的集成电路相关联，并且其中所述多个磁阻感测部件包括彼此被不规则隔开的感测部件，以便优化阵列的性能并且满足特定磁阻感测应用的要求。根据设计考虑，这可以被配置成线性阵列或旋转阵列。所述阵列也能够被配置在印刷电路板(PCB)上。通常，通过减小所关心的特定区域中两个元件之间的间距，能够在该区域上实现准确度的增加。变化的元件间距能够被设计到阵列中以根据区域提供不同的性能等级。附图简要描述附图被并入说明书并形成说明书的一部分，其进一步说明实施例，并且与详细的描述一起用于解释所公开的实施例的原理，在附图中全部单独的视图范围内，相同附图标记指代相同的或者功能类似的元件。图1图示了磁阻阵列传感器系统的顶视图；图2图示了描绘具有规则间距的八元件磁阻阵列传感器的示例性曲线的曲线图；图3图示了描绘作为处理磁阻阵列算法的结果而产生的标准化和补偿的曲线图。图4图示了描绘磁阻阵列算法所产生的数据的曲线图，其中传感器比(ratio)相对于温度保持恒定；图5图示了描绘磁阻阵列算法所产生的数据的曲线图，其中这样的数据包括根据利用傅立叶补偿所获得的线性化而拟合的直线；图6图示了能够根据PCB配置而实现的示例性线性磁阻阵列；图7图示了能够根据PCB配置而实现的扇形(segment)形式的示例性旋转磁阻阵列；图8图示了能够根据PCB配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁阻传感器系统，包括：被排列成阵列的多个磁阻感测部件，其中所述多个感测部件之中的每个磁阻感测部件彼此被不规则地隔开，以便优化所述阵列的性能并且满足其特定磁阻感测应用的要求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-14 11/227,4111.一种磁阻传感器系统，包括：
被排列成阵列的多个磁阻感测部件，其中所述多个感测部件之中的
每个磁阻感测部件彼此被不规则地隔开，以便优化所述阵列的性能并且
满足其特定磁阻感测应用的要求。
2.如权利要求1所述的系统，还包括多个芯片载体，其中所述多
个芯片载体之中的每个芯片载体与所述多个磁阻部件之中的相应的磁
阻部件相关联。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述阵列包括线性阵列。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述阵列包括旋转阵列。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述阵列被配置在印刷电路板
(PCB)上。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述多个磁阻部件之中处于所
关心区域中的磁阻部件对之间的间距减少使得具有所述阵列的所述所
关心区域中的绝对准确度得以优化。
7.一种磁阻传感器系统，包括：
被排列成阵列的多个磁阻感测部件，所述阵列被配置在印刷电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM徳米特里夫，MJ拉托里亚，LF里克斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]