磁场传感器制造技术

一种传感器电路，其配置为在易受未对准或移动影响的条件下操作。根据各种示例性实施方式，一种对准容错传感器配置包括参考部件以及第一磁性传感器和第二磁性传感器。参考部件根据该参考部件的位置影响磁场，例如通过磁性类型的部件的定位。第一磁性传感器与第一磁场敏感方向对准并对该磁场的存在表现出电响应。第二磁性传感器与第二磁场敏感方向对准并对该磁场的存在表现出电响应。第一磁场敏感方向和第二磁场敏感方向彼此偏移，以便于以参考部件与第一磁性传感器和第二磁性传感器之间的不同相对对准检测磁场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的各个方面涉及磁性传感器，更具体地，涉及适合于采用对传感器操作 (如扭转)敏感的应用实施的磁性传感器。
技术介绍
各种传感器在多种应用和工业中日益重要，用于多种目的。例如，通常在汽车应用实施磁性传感器。磁性停车传感器、角度传感器、ABS(防抱死刹车系统)传感器和胎压传感器在现代车辆中广泛使用。光学传感器也用来感测位置、邻近度和其它特性。磁性传感器在汽车应用中特别有用，因为磁场容易穿透大多数材料。磁性传感器对灰尘或其它条件也是非常不敏感的，这些条件例如对光学传感器的正确操作存在问题。一种类型的汽车传感器应用涉及车轮速度传感器，如用在ABS系统中的那些车轮速度传感器。在这些应用中，编码器码轮用于感测用于移动车辆的汽车车轮的转动。传感器相对于编码器码轮放置，并用了感测器其转动。虽然在多种应用中有用，但诸如磁化编码器码轮之类的编码器码轮通常昂贵而难以实现。此外，这种应用易受编码器码轮的旋转轴线和传感器轴线未对准的影响。因此，诸如磁性传感器之类的传感器在易受相对于传感器的移动或未对准影响的应用中的实施不断面临挑战。
技术实现思路
各种示例性实施方式涉及针对各种应用以对于磁场对准容错的方式感测磁场，包括上文讨论的那些应用。根据示例性实施方式，一种传感器配置包括参考部件以及第一磁性传感器和第二磁性传感器。参考部件配置为根据该参考部件的位置影响磁场。第一磁性传感器与第一磁场敏感方向对准并对该磁场的存在呈现电响应。第二磁性传感器，与第二磁场敏感方向对准并配置为对该磁场的存在表现出电响应，第一磁场敏感方向和第二磁场敏感方向彼此偏移，以便于以参考部件与第一磁性传感器和第二磁性传感器之间的不同相对对准检测磁场。另一种示例性实施方式涉及一种传感器配置，用于感测影响磁场的参考部件随着时间的移动。在与第一磁场敏感方向对准的第一磁性传感器处，产生对由参考部件的影响引起的所述磁场随时间的变化的电响应；并且在与第一磁场敏感方向对准的第一磁性传感器处，产生对由参考部件的影响引起的所述磁场随时间的变化的电响应；并且第一磁场敏感方向和第二磁场敏感方向彼此偏移，以便于以参考部件与第一磁性传感器和第二磁性传感器之间的不同相对对准检测磁场。另一种示例性实施方式涉及一种传感器配置，用于感测影响磁场的参考部件随着时间的移动。在与第一磁场敏感方向对准的第一磁性传感器处，基于由参考部件的影响引起的所述磁场随时间的变化而产生电响应。在与第二磁场敏感方向对准的第二磁性传感器处，基于由参考部件的影响引起的所述磁场随时间的变化(对于第二传感器而言)而产生另一个电响应。第一磁场敏感方向和第二磁场敏感方向彼此偏移，以便于以参考部件与第一磁性传感器和第二磁性传感器之间的不同相对对准检测磁场。上述讨论不是要描述本公开内容的每种实施方式或每个实施方案。附图和接下来的描述也举例说明了各种实施方式。附图说明考虑接下来结合附图的详细描述，可以更完整地理解各种示例性实施方式，在附图中图1示出根据本专利技术的示例性实施方式的主动式旋转传感器配置；图2示出根据本专利技术的另一种示例性实施方式的被动旋转传感器配置；图3示出根据本专利技术的另一种示例性实施方式的移动容错传感器配置；图4示出根据本专利技术的另一种示例性实施方式的另一种移动容错传感器配置；图5示出根据本专利技术的另一种示例性实施方式的主动旋转传感器配置。具体实施例方式虽然本专利技术适合于进行多种修改并具有替代形式，介以举例的方式在附图中示出其特定形式，并将进行详细描述。然而，应当理解，本专利技术不是要将本专利技术限制为所描述的特定实施方式。相反，本专利技术是要涵盖落入包括限定在权利要求中的多个方面的本专利技术的范围内的所有修改、等同物和替换。本专利技术被认为可应用于与传感器应用一起使用的各种不同类型的处理器、器件和配置，包括磁性传感器应用。虽然没有必要如此限制本专利技术，但通过采用本文对示例的描述，可以理解本专利技术的多个方面。根据一种示例性实施方式，磁电阻传感器装置包括一对传感器和具有磁特性的参考部件(或多个参考部件)。参考部件例如可以包括齿轮、车轮或其它装置，例如通过产生磁场或使磁场交替，直接地或作为该部件对磁场的影响的一部分，感测上述齿轮、车轮或其它装置的位置特性。传感器取向以检测不同方向的磁场，并感测与参考部件和传感器的相对定位相关的环境磁特性。采用各个传感器的输出结合检测参考部件可能根据相对对准度改变的磁特性，传感器装置容许参考部件和传感器的移动或未对准。在本文中，结合的传感器输出可以用于以对参考部件相对于传感器的移动、对准或扭转容错的方式检测参考部件的位置特性。这种容错便于在参考部件和传感器中的任一个或二者彼此相对移动、扭转或未对准的情况下检测位置特性。例如，在参考部件为连接至车轮、轴或其它旋转装置的旋转部件的情况中，传感器配置为检测对应于参考部件的旋转的位置特性，而不要求传感器和参考部件之间精确对准。例如在汽车车轮速度检测中，这种应用是有用的，对于这种汽车车轮速度检测，参考部件是随着汽车的轮缘/车轮一起旋转的编码器码轮。如果编码器码轮的轴在安装期间没有非常好地对准，则传感器将产生足够强用于检测编码器码轮的移动的输出信号。在一些实施方案中，传感器装置还包括偏移场补偿电路。例如，当用于该对传感器的偏置场为所述传感器中的至少一个产生直流偏移场时，偏移场补偿电路处理来自传感器的信号，以从传感器输出信号中去除直流偏移，这可以用于便于零交叉检测。这种检测例如可以用来检测基于参考部件的位置变化的磁场值，其中当被检测磁场的值与“零”值交叉时 (如，当相反极性的磁体经过传感器时)，施加不同磁场的齿状或其它磁性部件或交替部件的经过可以被检测到。根据不同的实施方式使用各种参考部件。如上所述，一些实施方式涉及感测被连接为与汽车车轮一起旋转(或作为汽车车轮的一部分)的编码器码轮的位置。其它实施方式涉及感测诸如码轮或其它形状的部件之类的编码器部件的位置，这种编码器部件连接器其它旋转装置，如发动机或其它机械中的旋转装置。例如，可以感测各种部件的位置，如凸轮、汽缸、齿轮和包括容易受相对(或其它)未对准影响的那些部件的其它部件。用于这些应用的参考部件可以基于位置产生变化磁场，或者在与外部磁体(如，齿状金属车轮)一起使用时被动地产生磁场。各种传感器用来适合不同应用。在一些实施方式中，磁电阻传感器与主动或被动参考部件或其它类型的磁电阻传感器一起使用，以符合其中将使用该传感器的应用，或者可以相对于传感器可获得性和成本。当使用霍尔传感器时，各个传感器对于X和Z磁场面内敏感，并与参考部件(如，齿状轮)的移动平行放置。霍尔传感器不需要偏置场，并且在车轮旋转时便于由检测器检测轮齿(及其缺失)。在一些实施方案中，霍尔传感器包括磁敏晶体管或磁电阻传感器，其可以单片集成，并且对硅面内场敏感。传感器彼此相对放置，以感测沿不同方向的磁场，如适应特定应用。在某些应用中，传感器放置为与大致彼此垂直的磁场分别对准放置。在其它应用中，传感器定位为相对于邻近磁场对准，如位置变化小于45度的磁场，传感器彼此相对(如，以接近45度的角度) 放置，以便于产生强信号。现在转向附图，图1示出了根据本专利技术的另一种示例性实施方式的主动旋转传感器配置100。传感器配置例如可以实施为用于汽车应用的车轮速度传感器，如用在ABS系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·H·M·范费尔德温，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：