霍尔传感器、用于校准霍尔传感器的方法和校准装置制造方法及图纸

本申请公开了一种霍尔传感器(100)。霍尔传感器(100)包括第一霍尔元件(111)，被设计为借助于第一霍尔元件(111)的敏感面检测磁场在第一方向a上的分量。霍尔传感器(100)还包括第二霍尔元件(112)，被设计为借助于第二霍尔元件(112)的敏感面检测磁场在第二方向b上的分量。霍尔传感器(100)还包括导电路径(120)，被设计为产生校准磁场。校准磁场在第一霍尔元件(111)的敏感面处具有在第二方向b上的显著的分量。校准磁场还在第二霍尔元件(112)的敏感面处具有在第一方向a上的显著的分量。面处具有在第一方向a上的显著的分量。面处具有在第一方向a上的显著的分量。

【技术实现步骤摘要】
霍尔传感器、用于校准霍尔传感器的方法和校准装置


[0001]本公开涉及磁场检测。本公开的实施例涉及一种霍尔传感器、一种用于校准霍尔传感器的方法以及一种用于霍尔传感器的校准装置。

技术介绍

[0002]垂直型霍尔传感器尤其被用于磁角检测。在此，霍尔传感器的各个霍尔元件的对称布置和旋转电流运行确保降低霍尔传感器的干扰性偏移电压。由此，垂直型霍尔传感器具有非常好的幅度同步性和线性。
[0003]霍尔传感器的机械剪切应力会导致测量方向变化，从而导致角度输出中的误差。该变化可以通过剪切应力传感器在很大程度上得到补偿。
[0004]然而，仍残留测量方向与为霍尔传感器所设的目标方向的偏差。偏差的一个可能的原因会是剪切应力传感器的不期望的偏移应力。在通常的生产条件下，偏差会具有零点几度量级的散布。
[0005]因此，会存在对经改进的霍尔传感器的需求。本专利技术的目的可以被认为是实现霍尔传感器的这种改进。

技术实现思路

[0006]根据本公开的第一方面，提供一种霍尔传感器。霍尔传感器包括第一霍尔元件，被设计为借助于第一霍尔元件的敏感面检测磁场在第一方向上的分量。霍尔传感器还包括第二霍尔元件，被设计为借助于第二霍尔元件的敏感面检测磁场在第二方向上的分量。霍尔传感器还包括导电路径，被设计为产生校准磁场。校准磁场在第一霍尔元件的敏感面处具有在第二方向上的显著的分量。校准磁场还在第二霍尔元件的敏感面处具有在第一方向上的显著的分量。
[0007]在一些实施例中，第一方向与第二方向正交。
[0008]在一些实施例中，第一霍尔元件和/或第二霍尔元件是垂直型霍尔元件。
[0009]在一些实施例中，霍尔传感器包括至少一个另外的第一霍尔元件，被设计为借助于至少一个另外的第一霍尔元件的敏感面检测磁场在第一方向上的分量。霍尔传感器还可以包括至少一个另外的第二霍尔元件，被设计为借助于至少一个另外的第二霍尔元件的敏感面检测磁场在第二方向上的分量。校准磁场可以在至少一个另外的第一霍尔元件的敏感面处具有在第二方向上的显著的分量。校准磁场可以在至少一个另外的第二霍尔元件的敏感面处具有在第一方向上的显著的分量。
[0010]在一些实施例中，霍尔传感器还包括剪切应力传感器，被设计为检测第一霍尔元件的敏感面处的和第二霍尔元件的敏感面处的机械剪切应力。
[0011]在一些实施例中，霍尔传感器还包括校准装置，被设计为：引导电流通过导电路径，以产生校准磁场。校准装置还可以被设计为：检测第一霍尔元件处的第一电压；检测第二霍尔元件处的第二电压。第一电压和第二电压可以通过校准磁场引起。校准装置还可以
被设计为：基于检测到的第一电压和检测到的第二电压确定霍尔传感器的取向误差。
[0012]在一些实施例中，校准装置还被设计为：引导第一电流通过导电路径，并且在引导第一电流通过导电路径期间，检测第一电压和第二电压。校准装置还可以被设计为：引导第二电流通过导电路径，并且在引导第二电流通过导电路径期间，检测第一电压和第二电压。
[0013]在一些实施例中，第一电流的电流绝对值对应于第二电流的电流绝对值。在该实施例中，第一电流的方向与第二电流的方向相反。
[0014]在一些实施例中，校准装置还被设计为：基于检测到的机械剪切应力来确定取向误差。
[0015]在一些实施例中，校准磁场在第一霍尔元件的敏感面处具有在第一方向上的显著的分量。校准磁场可以在第二霍尔元件的敏感面处具有在第二方向上的显著的分量。校准装置还可以被设计为：基于检测到的第一电压和检测到的第二电压确定霍尔传感器的磁灵敏度。
[0016]在一些实施例中，霍尔传感器还包括第二导电路径。校准装置还可以被设计为：引导电流通过第二导电路径，以产生第二校准磁场。第二校准磁场可以在第一霍尔元件的敏感面处具有在第一方向上的显著的分量。第二校准磁场可以在第二霍尔元件的敏感面处具有在第二方向上的显著的分量。校准装置还可以被设计为：基于第二校准磁场在第一霍尔元件处和第二霍尔元件处引起的电压来确定霍尔传感器的磁灵敏度。
[0017]在一些实施例中，校准装置还被设计为：基于所确定的磁灵敏度来确定取向误差。
[0018]在一些实施例中，导电路径沿着霍尔传感器的至少一个金属化平面以与第一霍尔元件成45
°
角延伸并且以与第二霍尔元件成45
°
角延伸。
[0019]在一些实施例中，导电路径沿着霍尔传感器的至少一个金属化平面以与第一霍尔元件成90
°
角延伸并且以与第二霍尔元件成90
°
角延伸。
[0020]在一些实施例中，导电路径沿着至少一个金属化平面以多匝方式延伸。
[0021]在一些实施例中，导电路径相对于霍尔传感器的一组霍尔元件的对称点至少部分对称地布置。该组霍尔元件包括第一霍尔元件和第二霍尔元件。
[0022]在一些实施例中，霍尔传感器还包括多个不同厚度的彼此竖直间隔开的金属化平面。导电路径可以沿着多个金属化平面之一延伸。多个金属化平面之一可以具有在多个金属化平面中的最高厚度。
[0023]在一些实施例中，霍尔传感器还被设计为：根据磁场来确定霍尔传感器相对于引起磁场的物体的角度。
[0024]根据本公开的第二方面，提供一种用于校准霍尔传感器的方法。霍尔传感器包括第一霍尔元件、第二霍尔元件和导电路径。该方法包括引导电流通过导电路径，以产生校准磁场。该方法还包括根据校准磁场确定霍尔传感器的取向误差。
[0025]在一些实施例中，确定取向误差包括检测第一霍尔元件处的第一电压和第二霍尔元件处的第二电压。第一电压和第二电压通过校准磁场引起。
[0026]根据本公开的第三方面，提供一种用于霍尔传感器的校准装置。霍尔传感器包括第一霍尔元件、第二霍尔元件和导电路径。校准装置包括电子电路，被设计为：引导电流通过霍尔元件的导电路径，以产生校准磁场。电子电路还被设计为：基于校准磁场检测第一霍尔元件处的第一电压和第二霍尔元件处的第二电压。电子电路还被设计为：基于检测到的
第一电压和检测到的第二电压确定霍尔传感器的取向误差。
附图说明
[0027]下面结合附图仅示例性地详细解释装置和/或方法的一些示例。
[0028]其中：
[0029]图1示出霍尔传感器的一个示例；
[0030]图2a
‑
f示出示例性的霍尔传感器的示例性的导电路径配置；
[0031]图3示出用于霍尔传感器的校准装置的一个示例的框图；和
[0032]图4示出用于校准霍尔传感器的方法的一个示例的流程图。
具体实施方式
[0033]现在详细参考附图描述一些示例。然而，其他可行的示例不限于这些详细描述的实施例的特征。所述示例可以具有特征的修改以及特征的对应方案和替代方案。此外，在此用于描述特定示例的术语不旨在限制其他可行的示例。
[0034]在整个附图描述中，相同或相似的附图标记表示相同或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种霍尔传感器(100)，包括：第一霍尔元件(111)，被设计为借助于所述第一霍尔元件(111)的敏感面检测磁场在第一方向a上的分量；第二霍尔元件，被设计为借助于所述第二霍尔元件(112)的敏感面检测所述磁场在第二方向b上的分量；和导电路径(120)，被设计为产生校准磁场，其中所述校准磁场在所述第一霍尔元件(111)的敏感面处具有在所述第二方向b上的显著的分量，并且其中所述校准磁场在所述第二霍尔元件(112)的敏感面处具有在所述第一方向a上的显著的分量。2.根据权利要求1所述的霍尔传感器(100)，其中所述第一方向a与所述第二方向b正交。3.根据权利要求1或2所述的霍尔传感器(100)，其中所述第一霍尔元件(111)和/或所述第二霍尔元件(112)是垂直型霍尔元件。4.根据前述权利要求中任一项所述的霍尔传感器(100)，还包括：至少一个另外的第一霍尔元件，被设计为借助于所述至少一个另外的第一霍尔元件的敏感面检测所述磁场在所述第一方向a上的分量；并且至少一个另外的第二霍尔元件，被设计为借助于所述至少一个另外的第二霍尔元件的敏感面检测所述磁场在所述第二方向b上的分量；其中所述校准磁场在所述至少一个另外的第一霍尔元件的敏感面处具有在所述第二方向b上的显著的分量，并且其中所述校准磁场在所述至少一个另外的第二霍尔元件的敏感面处具有在所述第一方向a上的显著的分量。5.根据前述权利要求中任一项所述的霍尔传感器(100)，还包括：校准装置，被设计为：引导电流通过所述导电路径(120)，以产生所述校准磁场；检测所述第一霍尔元件(111)处的第一电压；检测所述第二霍尔元件(112)处的第二电压，其中所述第一电压和所述第二电压通过所述校准磁场引起；并且基于检测到的所述第一电压和检测到的所述第二电压确定所述霍尔传感器(100)的取向误差。6.根据权利要求5所述的霍尔传感器(100)，其中所述校准装置还被设计为：引导第一电流通过所述导电路径(120)；在引导所述第一电流通过所述导电路径(120)期间，检测所述第一电压和所述第二电压；引导第二电流通过所述导电路径(120)；并且在引导所述第二电流通过所述导电路径(120)期间，检测所述第一电压和所述第二电压。
7.根据权利要求5或6所述的霍尔传感器(100)，其中所述校准磁场在所述第一霍尔元件(111)的敏感面处具有在所述第一方向a上的显著的分量，其中所述校准磁场在所述第二霍尔元件(112)的敏感面处具有在所述第二方向b上的显著的分量，并且其中所述校准装置还被设计为基于检测到的所述第一电压和检测到的所述第二电压确定所述霍尔传感器(100)的磁灵敏度。8.根据权利要求5至7中任一项所述的霍尔传感器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：