角度传感器及检测装置制造方法及图纸

角度传感器具备第一磁传感器和第二磁传感器。第一磁传感器包含第一和第二检测器、以及将由第一和第二检测器生成的模拟检测信号转换成数字检测信号的第一和第二模拟‑数字转换器。第二磁传感器包含第三和第四检测器、以及将由第三和第四检测器生成的模拟检测信号转换成数字检测信号的第三和第四模拟‑数字转换器。第一至第四模拟‑数字转换器中的采样的时刻一致。

【技术实现步骤摘要】
角度传感器及检测装置
本专利技术涉及一种生成与检测对象的角度具有对应关系的检测值的角度传感器、以及一种检测根据检测对象的信息而变化的物理信息并生成与检测对象的信息具有对应关系的检测值的检测装置。
技术介绍
近年来，在汽车中的方向盘或动力转向马达的旋转位置的检测等各种应用中，生成与检测对象的角度具有对应关系的检测值的角度传感器已被广泛使用。作为角度传感器，例如存在磁性式的角度传感器。在使用了磁性式的角度传感器的角度传感器系统中，通常，设置有一种磁场产生部，该磁场产生部产生作为对象磁场，即，磁性式的角度传感器的检测对象的磁场，其方向随着对象物的旋转或直线运动的运动方向而旋转的磁场。磁场产生部例如为磁铁。磁性式的角度传感器检测对象磁场并生成检测值。磁性式的角度传感器中的检测对象的角度与基准位置处的对象磁场的方向相对于基准方向所成的角度具有对应关系。作为磁性式的角度传感器，已知有一种用于多种目的的，具备多个磁传感器和通过使用了多个磁传感器的检测数据的运算处理来生成检测值的运算器的磁性式的角度传感器。这样的角度传感器，例如在中国专利申请公开第107870002A号说明书中公开。中国专利申请公开第107870002A号说明书中公开的角度传感器具备对应于上述多个磁传感器的多个合成磁场信息生成部、对应于上述运算器的角度运算部。这些多个合成磁场信息生成部即多个磁传感器、角度运算部即运算器为了降低由噪声磁场引起的检测值的误差而设置。日本专利申请公开第2016-061740号公报中公开了一种包含多个信号检测装置的位置推定系统。各信号检测装置包含检测信号并输出电信号的传感器、将来自传感器的电信号转换成数字信号的ADC(模拟-数字转换器)、将来自ADC的数字信号写入的缓冲器、以及同步时钟。传感器所检测的信号例如是声波或其它的波动等的物理性的振动。同步时钟赋予缓冲器时间信息，并且根据该时间信息进行向缓冲器的写入动作和来自缓冲器的读出动作。同步时钟的时间信息与内藏于其它的信号检测装置的同步时钟的时间信息同步。在具备上述的多个磁传感器和运算器的角度传感器中，由多个磁传感器所检测的对象磁场的方向随时间变化。因此，在该角度传感器中，存在当多个磁传感器检测对象磁场的时刻偏离时，检测值产生误差的问题。同样的问题点也适用于通过多个传感器来检测随时间变化的物理信息，并通过使用了多个传感器的检测数据的运算处理来生成一些检测值的所有检测装置。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于，提供一种角度传感器，其在通过使用了多个磁传感器的检测数据的运算处理生成检测值的角度传感器中，可以防止因多个磁传感器检测对象磁场的时刻偏离而导致在检测值中产生误差。本专利技术的第二目的在于，提供一种检测装置，其在通过使用了多个磁传感器的检测数据的运算处理生成检测值的检测装置中，可以防止因多个传感器检测物理信息的时刻偏离而导致在检测值中产生误差。本专利技术的角度传感器检测作为方向根据检测对象的角度而变化的磁场的对象磁场，并生成与检测对象的角度具有对应关系的检测值。本专利技术的角度传感器具备各自生成与检测对象的角度具有对应关系的检测数据的多个磁传感器、以及进行使用了由多个磁传感器生成的多个检测数据的运算处理，来生成检测值的运算器。多个磁传感器的各个包含检测对象磁场，并生成与检测对象的角度具有对应关系的至少一个模拟检测信号的至少一个检测器、以及将由至少一个检测器生成的模拟检测信号进行采样并转换成数字检测信号输出的至少一个模拟-数字转换器。在多个磁传感器的各个中，检测数据是基于至少一个数字检测信号的检测数据。多个磁传感器的模拟-数字转换器中的采样的时刻一致。本专利技术的角度传感器还可以具备多个电子部件，多个磁传感器被可以包含于多个电子部件中的互相不同的电子部件。另外，本专利技术的角度传感器还可以具备产生确定采样的时刻的采样时钟的时钟产生器。在这种情况下，多个磁传感器的模拟-数字转换器均可以以通过由时钟产生器产生的采样时钟来确定采样的时刻的方式构成。在本专利技术的角度传感器具备时钟产生器的情况下，角度传感器还可以具备多个电子部件，多个磁传感器可以被包含于多个电子部件中的互相不同的电子部件。在这种情况下，时钟产生器可以被包含于多个电子部件中的一个，也可以与多个电子部件分体地构成。在本专利技术的角度传感器具备时钟产生器的情况下，模拟-数字转换器可以包含进行模拟检测信号的采样的采样保持电路、以及量化采样保持电路的输出信号的量化电路。在这种情况下，采样保持电路可以以交替地切换将输出信号追随于模拟检测信号的追随模式和将得到输出信号保持为恒定值的保持模式的方式构成。模拟-数字转换器中的采样的时刻可以是在采样保持电路中从追随模式切换至保持模式的时刻。在本专利技术的角度传感器具备时钟产生器的情况下，模拟-数字转换器可以包含同时进行模拟检测信号的采样和量化的量化电路。在这种情况下，模拟-数字转换器中的采样的时刻可以是在量化电路中进行模拟检测信号的采样和量化的时刻。在本专利技术的角度传感器中，多个磁传感器可以以在互相不同的检测位置检测对象磁场的方式构成。另外，在本专利技术的角度传感器中，多个磁传感器可以在互相不同的检测位置，以检测作为对象磁场与除此以外的噪声磁场的合成磁场的施加磁场的方式构成。在这种情况下，运算器可以以与仅基于多个检测数据中的任意的一个来生成检测值的情况相比降低由噪声磁场引起的检测值的误差的方式，进行使用了多个检测数据的运算处理来生成检测值。在多个磁传感器以检测上述施加磁场的方式构成的情况下，多个磁传感器可以是第一磁传感器和第二磁传感器。第一磁传感器在第一检测位置检测包含对象磁场的第一施加磁场并生成第一检测数据。第二磁传感器在第二检测位置检测包含对象磁场的第二施加磁场并生成第二检测数据。对象磁场在第一检测位置具有第一强度，在第二检测位置具有第二强度，第一强度和第二强度可以互相不同。第一检测数据可以表示作为第一施加磁场的平行于第一基准平面的分量的第一施加磁场分量的方向相对于基准方向所成的第一角度。第二检测数据可以表示作为第二施加磁场的平行于第二基准平面的分量的第二施加磁场分量的方向相对于基准方向所成的第二角度。运算器可以进行使用了第一角度和第二角度、以及对象磁场的第一强度相对于第二强度的比的运算处理，来生成检测值。第一磁传感器可以包含第一检测器和第二检测器作为至少一个检测器，并且可以包含第一模拟-数字转换器和第二模拟-数字转换器作为至少一个模拟-数字转换器。第一检测器可以生成与第一角度的余弦具有对应关系的第一模拟检测信号。第二检测器可以生成与第一角度的正弦具有对应关系的第二模拟检测信号。第一和第二模拟-数字转换器分别将第一和第二模拟检测信号转换成第一和第二数字检测信号。另外，第二磁传感器可以包含第三检测器和第四检测器作为至少一个检测器，并且可以包含第三模拟-数字转换器和第四模拟-数字转换器作为至少一个模拟-数字转换器。第三检测器可以生成与第二角度的余弦具有对应关系的第三模拟检测信号。第四检测器可以生成与第二角度的正弦具有对应关系的第四模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角度传感器，其特征在于，/n是一种检测作为方向根据检测对象的角度而变化的磁场的对象磁场，并生成与所述检测对象的角度具有对应关系的检测值的角度传感器，其具备：/n各自生成与所述检测对象的角度具有对应关系的检测数据的多个磁传感器；以及/n进行使用了由所述多个磁传感器生成的多个检测数据的运算处理，来生成所述检测值的运算器，/n所述多个磁传感器的各个包含检测所述对象磁场，并生成与所述检测对象的角度具有对应关系的至少一个模拟检测信号的至少一个检测器、以及对由所述至少一个检测器生成的所述模拟检测信号进行采样并转换成数字检测信号输出的至少一个模拟-数字转换器，/n在所述多个磁传感器的各个中，所述检测数据是基于所述至少一个数字检测信号的检测数据，/n所述多个磁传感器的所述模拟-数字转换器中的采样的时刻一致。/n

【技术特征摘要】
20190319 JP 2019-0507081.一种角度传感器，其特征在于，
是一种检测作为方向根据检测对象的角度而变化的磁场的对象磁场，并生成与所述检测对象的角度具有对应关系的检测值的角度传感器，其具备：
各自生成与所述检测对象的角度具有对应关系的检测数据的多个磁传感器；以及
进行使用了由所述多个磁传感器生成的多个检测数据的运算处理，来生成所述检测值的运算器，
所述多个磁传感器的各个包含检测所述对象磁场，并生成与所述检测对象的角度具有对应关系的至少一个模拟检测信号的至少一个检测器、以及对由所述至少一个检测器生成的所述模拟检测信号进行采样并转换成数字检测信号输出的至少一个模拟-数字转换器，
在所述多个磁传感器的各个中，所述检测数据是基于所述至少一个数字检测信号的检测数据，
所述多个磁传感器的所述模拟-数字转换器中的采样的时刻一致。


2.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，
还具备多个电子部件，
所述多个磁传感器被包含于所述多个电子部件中的互相不同的电子部件。


3.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，
还具备产生确定所述采样的时刻的采样时钟的时钟产生器，
所述多个磁传感器的所述模拟-数字转换器均以通过由所述时钟产生器产生的采样时钟来确定所述采样的时刻的方式构成。


4.根据权利要求3所述的角度传感器，其特征在于，
还具备多个电子部件，
所述多个磁传感器被包含于所述多个电子部件中的互相不同的电子部件，
所述时钟产生器被包含于所述多个电子部件中的一个。


5.根据权利要求3所述的角度传感器，其特征在于，
还具备多个电子部件，
所述多个磁传感器被包含于所述多个电子部件中的互相不同的电子部件，
所述时钟产生器与所述多个电子部件分体地构成。


6.根据权利要求3所述的角度传感器，其特征在于，
所述模拟-数字转换器包含进行所述模拟检测信号的采样的采样保持电路、以及量化所述采样保持电路的输出信号的量化电路，
所述采样保持电路以交替地切换将所述输出信号追随于所述模拟检测信号的追随模式和将所述输出信号保持为恒定值的保持模式的方式构成，
所述模拟-数字转换器中的所述采样的时刻是在所述采样保持电路中从所述追随模式切换至所述保持模式的时刻。


7.根据权利要求3所述的角度传感器，其特征在于，
所述模拟-数字转换器包含同时进行所述模拟检测信号的采样和量化的量化电路，
所述模拟-数字转换器中的所述采样的时刻是在所述量化电路中进行所述模拟检测信号的采样和量化的时刻。


8.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，
所述多个磁传感器以在互相不同的检测位置检测所述对象磁场的方式构成。


9.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，
所述多个磁传感器在互相不同的检测位置，以检测作为所述对象磁场与除此以外的噪声磁场的合成磁场的施加磁场的方式构成，
所述运算器以与仅基于所述多个检测数据中的任意的一个来生成所述检测值的情况相比降低由所述噪声磁场引起的所述检测值的误差的方式，进行使用了所述多个检测数据的运算处理来生成所述检测值。


10.根据权利要求9所述的角度传感器，其特征在于，
所述多个磁传感器是第一磁传感器和第二磁传感器，
所述第一磁传感器在第一检测位置检测包含所述对象磁场的第一施加磁场并生成第一检测数据，
所述第二磁传感器在第二检测位置检测包含所述对象磁场的第二施加磁场并生成第二检测数据，
所述对象磁场在所述第一检测位置具有第一强度，在所述第二检测位置具有第二强度，所述第一强度和所述第二强度互相不同。


11.根据权利要求10所述的角度传感器，其特征在于，
所述第一检测数据表示作为所述第一施加磁场的平行于第一基准平面的分量的第一施加磁场分量的方向相对于基准方向所成的第一角度，
所述第二检测数据表示作为所述第二施加磁场的平行于第二基准平面的分量的第二施加磁场分量的方向相对于所述基准方向所成的第二角度，
所述运算器进行使用了所述第一角度和所述第二角度、以及所述对象磁场的所述第一强度相对于所述第二强度的比的运算处理，来生成所述检测值。


12.根据权利要求11所述的角度传感器，其特征在于，
所述第一磁传感器包含第一检测器和第二检测器作为所述至少一个检测器，并且包含第一模拟-数字转换器和第二模拟-数字转换器作为所述至少一个模拟-数字转换器，
所述第一检测器生成与所述第一角度的余弦具有对应关系的第一模拟检测信号，
所述第二检测器生成与所述第一角度的正弦具有对应关系的第二模拟检测信号，
所述第一模拟-数字转换器和所述第二模拟-数字转换器分别将所述第一模拟检测信号和所述第二模拟检测信号转换成第一数字检测信号和第二数字检测信号，
所述第二磁传感器包含第三检测器和第四检测器作为所述至少一个检测器，并且包含第三模拟-数字转换器和第四模拟-数字转换器作为所述至少一个模拟-数字转换器，
所述第三检测器生成与所述第二角度的余弦具有对应关...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月慎一郎，酒井正则，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP