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位置传感器、位置检测方法以及车辆技术

技术编号:42607319 阅读:23 留言:0更新日期:2024-09-03 18:16
本申请公开了一种位置传感器、位置检测方法以及车辆,该位置传感器包括永磁体,第一场强检测元件,第二场强检测元件,第三场强检测元件,信号输出电路;永磁体用于发出磁场,磁场具有对称的第一磁场区域、第二磁场区域。第一场强检测元件检测第一磁场区域的磁场强度。第二场强检测元件、第三场强检测元件检测第二磁场区域的磁场强度。信号输出电路分别与第一场强检测元件、第二场强检测元件、第三场强检测元件电连接,根据接收到的信息输出传感器信号。通过第二场强检测元件和第三场强检测元件受杂散场干扰而发生的变化,补偿第一场强检测元件感应待测物体在第一磁场区域运动时引发磁场强度的变化,输出精确的传感器信号,提升检测质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器,尤其涉及一种位置传感器、位置检测方法以及车辆


技术介绍

1、车辆用位置传感器在车辆中主要用于曲轴、凸轮轴、油门、刹车或油门踏板等位置的监测和记录,常见的如包括凸轮轴相位传感器、曲轴转速传感器等,这些传感器目前是通过敏感元件感知周围设定磁场的变化以输出传感器信号。

2、车辆运行时,各线束、元件在有电流传输时会产生感应磁场,该感应磁场形成杂散场,杂散场的变化被敏感元件检测到,使输出的传感器信号同时包括了设定磁场与杂散场的变化信息,从而引起位置传感器输出信号的误差,导致位置传感器的检测质量下降。


技术实现思路

1、本申请提供一种位置传感器、位置检测方法以及车辆,以解决现有车辆用位置传感器受杂散场影响而导致检测质量下降的技术问题。

2、鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的位置传感器、位置检测方法以及车辆。

3、第一方面,提供一种位置传感器,包括:永磁体,第一场强检测元件,第二场强检测元件,第三场强检测元件,信号输出电路;

4、永磁体用于发出磁场,磁场具有对称的第一磁场区域、第二磁场区域;

5、第一场强检测元件设置于第一磁场区域,用于检测第一磁场区域的磁场强度;

6、第二场强检测元件、第三场强检测元件分别设置于第二磁场区域,第二场强检测元件、第三场强检测元件用于检测第二磁场区域的磁场强度;

7、信号输出电路分别与第一场强检测元件、第二场强检测元件、第三场强检测元件电连接,用于接收第一场强检测元件检测到第一磁场区域的磁场强度的信息,接收第二场强检测元件、第三场强检测元件检测到第二磁场区域的磁场强度的信息,并根据接收到的信息输出传感器信号,其中,传感器信号用于确定待测物体在第一磁场区域移动的位置。

8、可选的,第一场强检测元件、第二场强检测元件、第三场强检测元件为隧穿磁阻元件;

9、隧穿磁阻元件包括桥电路,桥电路包括至少一个桥臂,每个桥臂上设置有一个磁电阻结,或者多个串联的磁电阻结;

10、磁电阻结包括依次设置的反铁磁层,钉扎层,势垒层,自由层,电极层,其中,电极层包括依次设置的第一隔离层,导电层,第一隔离层靠近自由层;其中,第一隔离层包括两层以上的非磁性金属层;

11、其中,第一场强检测元件的磁电阻结在25℃时的隧穿磁阻率在200%以上;第二场强检测元件、第三场强检测元件的磁电阻结在25℃时的隧穿磁阻率在100%以上。

12、可选的,钉扎层包括依次设置的第一磁性层、第二隔离层、第二磁性层,第一磁性层靠近反铁磁层,第二磁性层靠近势垒层;第一磁性层、第二磁性层具有固定的磁矩,其中,第一隔离层包括两层以上的非磁性金属层。

13、可选的,磁电阻结还包括基底、第三隔离层,基底、第三隔离层位于反铁磁层远离钉扎层的一侧,其中,第三隔离层靠近反铁磁层,第三隔离层包括至少两层非磁性金属层。

14、可选的,磁场在第二场强检测元件处的强度和在第三场强检测元件处的强度相同。

15、第二方面,提供一种位置检测方法,包括:

16、接收第一场强检测元件检测到第一磁场区域的磁场强度的信息;

17、接收第二场强检测元件、第三场强检测元件检测到第二磁场区域的磁场强度的信息,其中,第一磁场区域、第二磁场区域对称;

18、根据接收到的信息输出传感器信号;

19、根据传感器信号确定待测物体在第一磁场区域移动的位置。

20、可选的,根据接收到的信息输出传感器信号,包括:

21、确定第二场强检测元件、第三场强检测元件检测到第二磁场区域的磁场强度的信息的信号差;

22、根据信号差对第一场强检测元件检测到第一磁场区域的磁场强度的信息进行补偿,得到传感器信号。

23、可选的,根据信号差对第一场强检测元件检测到第一磁场区域的磁场强度的信息进行补偿,得到传感器信号,包括:

24、获取第一场强检测元件检测到第一磁场区域的磁场强度的信息变化的第一曲线;

25、获取信号差变化的第二曲线;

26、将第一曲线和第二曲线在相同横坐标上的纵坐标相减,得到传感器信号变化的第三曲线;

27、根据第三曲线输出传感器信号。

28、可选的,根据第三曲线输出传感器信号包括:

29、根据设定的基准值将第三曲线转换为方波信号;

30、根据传感器信号确定待测物体在第一磁场区域移动的位置,包括:

31、根据方波信号,得到待测物体在第一磁场区域运动的位置。

32、第三方面,提供一种车辆,包括第一方面的位置传感器。

33、本申请提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

34、本申请提供的位置传感器、位置检测方法以及车辆,通过在永磁体两侧的对称磁场区域中分别设置场强检测元件检测磁场的强度,第一场强检测元件用于感应待测物体在第一磁场区域运动时引发磁场强度的变化,输出的第一信号主要用于确定待测物体的位置信息;而第二场强检测元件和第三场强检测元件在第二磁场区域感应磁场受杂散场干扰而发生的变化,其中,第二场强检测元件输出的第二信号的和第三场强检测元件输出的第三信号的在无杂散场时具有固定的信号差,在杂散场的影响下,第二信号和第三信号的信号差会发生改变,通过这个信号差的改变量对第一信号进行补偿,即可在第一信号中剔除杂散场对第一信号的影响,从而输出精确的传感器信号,避免杂散场对第一场强检测元件输出信号的干扰,从而提升位置传感器的检测质量。

35、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种位置传感器,其特征在于,包括:永磁体,第一场强检测元件,第二场强检测元件,第三场强检测元件,信号输出电路;

2.如权利要求1所述的位置传感器,其特征在于,所述第一场强检测元件、所述第二场强检测元件、所述第三场强检测元件为隧穿磁阻元件;

3.如权利要求2所述的位置传感器,其特征在于,所述钉扎层包括依次设置的第一磁性层、第二隔离层、第二磁性层,所述第一磁性层靠近所述反铁磁层,所述第二磁性层靠近所述势垒层;所述第一磁性层、所述第二磁性层具有固定的磁矩,其中,所述第一隔离层包括两层以上的非磁性金属层。

4.如权利要求2所述的位置传感器,其特征在于,所述磁电阻结还包括基底、第三隔离层,所述基底、所述第三隔离层位于所述反铁磁层远离所述钉扎层的一侧,其中,所述第三隔离层靠近所述反铁磁层,所述第三隔离层包括至少两层非磁性金属层。

5.如权利要求1所述的位置传感器,其特征在于,所述磁场在所述第二场强检测元件处的强度和在所述第三场强检测元件处的强度相同。

6.一种位置检测方法,其特征在于,包括:

7.如权利要求6所述的位置检测方法,其特征在于,所述根据接收到的信息输出传感器信号,包括:

8.如权利要求7所述的位置检测方法,其特征在于,所述根据所述信号差对所述第一场强检测元件检测到所述第一磁场区域的磁场强度的信息进行补偿,得到所述传感器信号,包括:

9.如权利要求8所述的位置检测方法,其特征在于,所述根据所述第三曲线输出所述传感器信号,包括:

10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1至5任一所述的位置传感器。

...

【技术特征摘要】

1.一种位置传感器,其特征在于,包括:永磁体,第一场强检测元件,第二场强检测元件,第三场强检测元件,信号输出电路;

2.如权利要求1所述的位置传感器,其特征在于,所述第一场强检测元件、所述第二场强检测元件、所述第三场强检测元件为隧穿磁阻元件;

3.如权利要求2所述的位置传感器,其特征在于,所述钉扎层包括依次设置的第一磁性层、第二隔离层、第二磁性层,所述第一磁性层靠近所述反铁磁层,所述第二磁性层靠近所述势垒层;所述第一磁性层、所述第二磁性层具有固定的磁矩,其中,所述第一隔离层包括两层以上的非磁性金属层。

4.如权利要求2所述的位置传感器,其特征在于,所述磁电阻结还包括基底、第三隔离层,所述基底、所述第三隔离层位于所述反铁磁层远离所述钉扎层的一侧,其中,所述第三隔离层靠近所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵浩远李明桓李勇刘贤龙常晨
申请(专利权)人:东风汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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