用于提供表示铁磁物体旋转速度和旋转方向的输出信号的设备和方法技术

一种设备和方法，提供表示能旋转的铁磁物体的旋转速度和旋转方向的输出信号。描述了输出信号的各种信号格式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及集成电路，更具体而言，涉及用于检测和传达铁磁物体旋转速 度和旋转方向的集成电路。
技术介绍
用于检测铁磁物体的临近检测器是众所周知的。在临近检测器中，由磁场到电压 换能器(这里也称为磁场感测元件)，例如霍耳效应元件或磁致电阻元件检测与铁磁体相 关联的磁场，其提供与所检测的磁场成比例的信号(即，磁场信号)。一些临近检测器仅提供表示铁磁物体接近的输出信号。不过，其他临近检测器，即 旋转检测器，提供表示旋转铁磁齿轮的每个齿或具有交替极性段的分段环形磁铁的每个段 接近和后退的输出信号。临近检测器(旋转检测器)处理磁场信号以产生输出信号，每次 在磁场信号到达峰值(正的或负的峰值)或与阈值电平相交时，输出信号就改变状态。因 此，具有边缘速率或周期的输出信号表示铁磁齿轮或环形磁体的旋转和旋转速度。在一种有时被称为峰到峰百分比检测器(或阈值检测器)的临近检测器(旋转检 测器)中，阈值电平等于峰到峰磁场信号的百分比。对于这种临近检测器(旋转检测器) 而言，在磁场信号与阈值电平交叉时输出信号改变状态。在转让给本专利技术受让人的题为 "Detection of Passing Magnetic Articles While Periodically Adapting Detection Threshold"的美国专利No. 5917320中描述了一种这样的峰到峰百分比检测器，在此通过 引用将该专利并入本文。在另一种有时被称为斜率激活检测器或峰值参照检测器(或峰值检测器)的临近 检测器(旋转检测器)中，阈值电平与磁场信号的正负峰值(即峰和谷)相差预定量。于 是，在这种临近检测器(旋转检测器)中，在磁场信号偏离峰和/或谷预定量时，输出信号 改变状态。在转让给本专利技术受让人的题为"Detection of Passing Magnetic Articles With a Peak Referenced Threshold Detector” 的美国专利 No. 6091239 中描述了一种 这样的斜率激活检测器，在此通过引用将该专利并入本文。在转让给本专利技术受让人的题为 "Proximity Detector”美国专利No. 6693419中描述了另一种这样的峰值参照临近检测器， 在此通过引用将该专利并入本文。在转让给本专利技术受让人的题为“I^roximity Detector" 美国专利No. 7199579中描述了另一种这样的峰值参照临近检测器，在此通过引用将该专 利并入本文。应当理解，因为上述峰到峰百分比检测器(阈值检测器)和上述峰值参照检测器 (峰值检测器)都具有能够识别磁场信号正负峰值的电路，所以峰到峰百分比检测器和峰 值参照检测器都包括适于检测磁场信号正负峰值的峰值检测器电路。不过，每种检测器都 以不同方式利用检测到的峰值。为了精确检测磁场信号的正负峰值，一些临近检测器，即旋转检测器能够跟踪至 少一部分磁场信号。为此，典型地，可以使用一个或多个数字到模拟转换器(DAC)来产生跟踪磁场信号的跟踪信号。例如，在上述美国专利No. 5917320和6091239中，使用两个DAC， 一个(PDAC)检测磁场信号的正峰值，另一个(NDAC)检测磁场信号的负峰值。一些临近检测器被配置成能够识别振动，例如，齿轮或环形磁铁的转动振动或线 性振动，这种振动能够从尺寸感测元件产生信号(磁场信号)，这种信号可能看起来类似于 在正常运转的齿轮或环形磁铁旋转期间会产生的信号。在2004年9月16日提交的题为 "Methods and Apparatus for Vibration Detection” 的美国专利申请 No. 10/942577 和 2005 年 3 月 21 日提交的题为"Proximity Detector Having a Sequential Flow State Machine”的美国专利申请No. 11/085648中描述了具有能够检测振动的振动处理器的临近 检测器，这两个专利申请都被转让给本专利技术的受让人并通过弓I用并入本文。如上所述，用于检测铁磁物体(例如环形磁铁或铁磁齿轮)的旋转的常规临近检 测器产生的输出信号可能具有表示铁磁物体或环形磁铁的旋转和旋转速度的格式。亦即， 常规临近检测器能够产生作为双状态的双态信号的输出信号，其频率表示旋转速度。在铁 磁物体未旋转时，常规临近检测器能够产生不活动的输出信号。不过，大部分常规临近检测 器产生的输出信号不表示铁磁物体的旋转方向。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种旋转检测器包括磁场传感器，用于提供与关联于能 够旋转的铁磁物体的磁场成比例的输出信号。该旋转检测器还包括被耦合成从磁场传感器 接收输出信号的一个或多个检测器电路。每个检测器电路被配置成检测铁磁物体的旋转。 一个或多个检测器电路被配置成产生相应的一个或多个输出信号，每个输出信号具有相应 的上升和下降沿。该旋转检测器还包括输出协议电路，所述输出协议电路被耦合成从所述 一个或多个检测器电路接收一个或多个输出信号并被配置成产生表示所述铁磁物体的旋 转速度且还表示所述铁磁物体的旋转方向的输出信号。输出协议电路产生的输出信号包 括如下至少一项第一多个脉冲，所述第一多个脉冲中的每个都具有过渡方向(transition direction)表示所述旋转方向的前沿，或所述铁磁物体沿第一方向旋转时发生于第一数量 脉冲实例中的所述第一数量的脉冲以及所述铁磁物体沿不同的第二方向旋转时发生于不 同的第二数量的脉冲实例中的所述第二数量的脉冲。根据本专利技术的另一方面，一种检测铁磁物体的旋转的方法包括产生与关联于所述 铁磁物体的磁场成比例的第一信号。该方法还包括响应于所述第一信号检测所述铁磁物 体的旋转；响应于所述检测产生一个或多个第二信号，每个第二信号具有相应的上升和下 降沿；以及响应于一个或多个第二信号产生第三信号。第三信号表示铁磁物体的旋转速度， 还表示铁磁物体的旋转方向。第三信号包括如下至少一项第一多个脉冲，所述第一多个脉 冲中的每个都具有过渡方向表示所述旋转方向的前沿，或所述铁磁物体沿第一方向旋转时 发生于第一数量脉冲实例中的所述第一数量的脉冲以及所述铁磁物体沿不同的第二方向 旋转时发生于不同的第二数量的脉冲实例中的所述第二数量的脉冲。利用这些布置，该旋转检测器和方法提供了表示能够旋转的铁磁物体的旋转速度 以及旋转方向的输出信号。附图说明从以下附图的详细描述中可以更完整地理解本专利技术的上述特征以及本专利技术自身， 其中图1为方框图，示出了接近铁磁物体的旋转检测器，该旋转检测器具有输出协议 电路，输出协议电路被配置成产生表示铁磁物体旋转速度以及旋转方向的输出信号；图2有几幅曲线图，每幅曲线图表示图1的输出协议电路能够产生的不同示范性 输出信号，以便表示铁磁物体的旋转速度和旋转方向；图3是可用作图1的输出协议电路以便产生图2所示输出信号之一的示范性输出 协议电路的方框图；图4是可用作图1的输出协议电路以便产生图2所示输出信号中的另一个的另一 示范性输出协议电路的方框图；图5是可用作图1的输出协议电路以便产生图2所示输出信号中的另一个的另一 示范性输出协议电路的方框图；以及图6是可用作图1的输出协议电路以便产生图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种旋转检测器，包括：磁场传感器，用于提供与关联于能够旋转的铁磁物体的磁场成比例的输出信号；耦合成从所述磁场传感器接收所述输出信号的一个或多个检测器电路，每个所述检测器电路被配置成检测所述铁磁物体的旋转，所述一个或多个检测器电路被配置成产生相应的一个或多个输出信号，每个输出信号具有相应的上升和下降沿；以及输出协议电路，所述输出协议电路被耦合成从所述一个或多个检测器电路接收所述一个或多个输出信号，并被配置成产生表示所述铁磁物体的旋转速度且还表示所述铁磁物体的旋转方向的输出信号，其中所述输出协议电路产生的所述输出信号包括如下至少一项：第一多个脉冲，所述第一多个脉冲中的每个都具有过渡方向表示所述旋转方向的前沿，或所述铁磁物体沿第一方向旋转时发生于第一数量的脉冲的实例中的所述第一数量的脉冲，以及所述铁磁物体沿不同的第二方向旋转时发生于不同的第二数量的脉冲的实例中的所述第二数量的脉冲。

【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：R·维格，
申请(专利权)人：阿莱戈微系统公司，
类型：发明
国别省市：US