[發明專利]用于改善的傳感器靈活性和改善的氣隙性能的AMR陣列磁性設計

有效

• 申請號: 200980122477.4
• 申請日: 2009-06-14
• 公開（公告）號: CN102066965A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: A.德米特里夫;K.E.范奧斯特蘭
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09;G01B7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;蔣駿

技術領域

實施例一般涉及傳感器方法和系統。實施例還涉及磁性傳感器。實施例另外涉及用于改善的傳感器靈活性和改善的氣隙性能的各向異性磁阻（AMR）陣列。

背景技術

在多種商業、消費裝置、和工業檢測應用中利用磁阻（MR）技術。各向異性磁阻（AMR）是一種材料的性質，其中，電阻能夠根據電流方向與觀察到的磁場取向之間的角而變。AMR陣列位置傳感器提供關于磁鐵位置的非常準確的信號。在常規MR系統中，例如，可以提供用于確定可沿著一個路徑活動的部件的位置的設備。該設備包括附著于活動部件的磁鐵和位于路徑附近的AMR傳感器陣列。隨著磁鐵接近、通過、和遠離傳感器，傳感器提供變化的輸出信號，可以用表示任何傳感器的單個特性曲線來表示該變化的輸出信號。

為了確定活動部件的位置，可以以電子方式掃描傳感器并從具有指示向磁鐵的相對接近的輸出的一組傳感器中進行數據選擇。然后，可以利用曲線擬合算法來確定數據與特性曲線的最佳擬合。可以通過沿著位置軸放置特性曲線來確定磁鐵的位置并因此確定活動部件的位置。

圖1A和1B舉例說明現有技術AMR位置感測系統100。AMR位置感測系統100一般包括磁鐵110和AMR位置傳感器陣列130以感測磁鐵110在AMR位置傳感器陣列130內的相對位置。磁鐵110必須被定位為使得磁鐵110的如箭頭120所指示的磁通線在AMR位置傳感器130的同一平面內。磁鐵110在沿著如箭頭140所指示的方向移動的同時產生磁通線120。如果在校準之后，氣隙160、磁鐵110與AMR位置傳感器130之間的距離顯著地改變，則AMR位置傳感器130的性能也改變。圖1B舉例說明磁鐵沿著如箭頭140所指示的方向在AMR位置傳感器130的統一平面內移動時的沿不同方向的磁通線120。

圖2舉例說明隨著磁鐵110移動并通過AMR位置傳感器130而從現有技術AMR位置感測系統100獲得的兩個AMR橋信號200和210。橋信號200和210可以隨著磁鐵110移動并穿過AMR位置傳感器130而生成。峰值220和230對應當磁通線120垂直于AMR傳感器滑槽（runner）136的一半且在AMR位置傳感器130中與其它的平行時的位置。磁通線120平行于或垂直于AMR傳感器滑槽135的位置相對于氣隙160的變化而變，氣隙160的變化又在位置方面改變從AMR位置傳感器130生成的橋信號200。與此類現有技術位置感測系統100相關聯的問題是隨著AMR位置傳感器130和磁鐵110之間的距離改變，信號改變，降低傳感器的可重復性。因此，AMR位置傳感器的總體性能下降。

基于前述內容，應相信存在對如本文中更詳細地描述的用于改善的傳感器靈活性和改善的氣隙性能的改善的MAR陣列磁性設計的需要。

發明內容

提供以下概要是為了促進對只有所公開的實施例才有的某些創新特征的理解且其并不意圖是詳盡的描述。可以通過將整個說明書、權利要求、附圖和摘要視為一個整體來獲得實施例的各種方面的全面認識。

因此，提供改進的傳感器方法和系統是本發明的一方面。

本發明的另一方面是提供一種改善的AMR位置感測系統。

本發明的另一方面是提供一種用于改善的傳感器靈活性和改善的氣隙性能的改善的AMR陣列磁性位置感測系統。

現在可以如上所述地實現上述方面及其它目的和優點。公開了一種用于改善的傳感器靈活性和改善的氣隙性能的AMR陣列磁性位置感測系統。可以將一對磁鐵封閉在沿著路徑移動且位于AMR位置傳感器陣列之上的磁鐵載體中。該磁鐵一般遍及磁鐵的整個長度磁化。AMR位置傳感器可以與均勻的磁通線接觸以感測與磁鐵載體相關聯的直線和角位置的變化。由AMR位置傳感器生成的輸出信號對氣隙的變化具有較低的敏感度，因為由磁鐵產生的磁通線的角不隨著氣隙變化而變。

AMR位置傳感器可位于兩個磁鐵的外部，使得傳感器與均勻磁通線接觸以感測與可旋轉底座相關聯的角和直線位置的變化。AMR陣列位置傳感器可以感測磁鐵的直線和旋轉位置，而磁鐵載體沿著直線或旋轉磁化方向移動以高效地感測移動的磁鐵載體的位置。此類AMR陣列磁鐵傳感器設計能夠相對于氣隙的變化改善AMR陣列傳感器的性能。

附圖說明

附圖用于進一步舉例說明實施例并連同詳細說明一起用于解釋本文公開的實施例，在所述附圖中，相同的參考標號在單獨視圖中自始至終指示相同或功能上類似的元件且其結合到本說明書中并構成其一部分。

圖1A和1B舉例說明現有技術AMR位置感測系統；?

圖2舉例說明從現有技術AMR位置感測系統獲得的橋信號的圖形表示?；