[發明專利]具有附加的獨立霍爾效應傳感器的旋轉編碼器

無效

• 申請號: 201280052916.0
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN104011507A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: A·J·桑托斯;M·E·拉克羅瓦;L·王
• 申請（專利權）人: 鐵姆肯公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;G01D5/244
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬麗娜;劉春元

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年10月26日提交的美國臨時專利申請No.61/551,501的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

背景技術

本發明涉及用于軸的移動的傳感器，特別是集成到具有多個霍爾效應傳感器的芯片中的獨立霍爾效應傳感器。

發明內容

在一個實施例中，本發明提供傳感器系統，用于檢測可旋轉構件的速度和位置中的至少一個。傳感器系統包括包含多個霍爾效應傳感器的高分辨率傳感器電路和至少一個獨立霍爾效應傳感器，其中獨立霍爾效應傳感器包括電源線、接地線和輸出線中的至少一個，其都不被連接到高分辨率傳感器電路。

在另一實施例中，本發明提供了操作位置傳感器系統的方法。該方法包括如下步驟：提供包括多個霍爾效應傳感器的高分辨率傳感器電路；提供至少一個獨立霍爾效應傳感器，其中該獨立霍爾效應傳感器包括電源線、接地線和輸出線中的至少一個，其都不被連接到高分辨率傳感器電路；將高分辨率傳感器電路置于低功耗待機模式中；對至少一個獨立霍爾效應傳感器供電；獲得來自至少一個獨立霍爾效應傳感器的讀數；并且從至少一個獨立霍爾效應傳感器去除功率。

在又一實施例中，本發明提供了操作位置傳感器系統的方法。該方法包括如下步驟：提供包括多個霍爾效應傳感器的高分辨率傳感器電路；提供至少一個獨立霍爾效應傳感器，其中獨立霍爾效應傳感器包括電源線、接地線和輸出線中的至少一個，其都不被連接到高分辨率傳感器電路；監視來自高分辨率傳感器電路的第一輸出信號；確定第一輸出信號中的第一數目的信號躍遷；監視來自獨立霍爾效應傳感器的輸出線的第二輸出信號；確定第二輸出信號中的第二數目的信號躍遷；并且將第一數目的信號躍遷與第二數目的信號躍遷比較從而確定高分辨率電路是否已出故障。

在又一實施例中，本發明提供了用于檢測可旋轉構件的速度和位置中的至少一個的傳感器系統。該傳感器系統包括包含多個霍爾效應傳感器的高分辨率傳感器電路和至少一個獨立霍爾效應傳感器，其中獨立霍爾效應傳感器包括電源線和接地線，其都不被連接到高分辨率傳感器電路，并且其中電源線被用作輸出線。

通過考慮詳細的描述和附圖，本發明的其它方面將變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出包括獨立霍爾效應傳感器的霍爾效應傳感器系統的結構。

圖2示出位于可旋轉構件(例如輪或軸)附近的高分辨率霍爾效應傳感器系統的圖，該可旋轉構件具有磁性材料層，其中交替磁極被附到那里以激活傳感器。

圖3示出獨立霍爾效應傳感器系統的結構，其中兩個霍爾效應傳感器元件的輸出被饋送到差分放大器中。

圖4示出轉動的可旋轉構件上由磁鐵產生的正弦信號和由可旋轉構件附近的第一(H1)和第二(H2)霍爾效應傳感器測量的相對信號以及這些信號的差異的繪圖。

洋細的描述

在本發明的任何實施例被詳細地解釋之前，應理解的是本發明在其應用中并未被限定到在下面描述中闡述的或者在下面圖形中所圖示的部件的結構和布置的細節。本發明能夠是其它實施例并且以不同的方式實施或執行。

在一種結構中，霍爾效應傳感器系統100包括高分辨率霍爾效應傳感器陣列110，以及一個或多個獨立霍爾效應傳感器120(圖1)。在一種特定結構中，傳感器系統100的元件全部被包含在單一集成電路芯片130上，即，制造在相同的硅芯片上。在另一個結構中，獨立霍爾效應傳感器120具有電源、輸出和接地連接122，其與高分辨率霍爾效應傳感器陣列110的連接分離，即，電源、輸出、和接地連接122都不被連接到高分辨率霍爾效應傳感器電路。除具有分離的電源、輸出和接地連接122的優點之外是降低了靜電放電(ESD)對高分辨率110以及獨立霍爾效應傳感器120兩者的損害的風險。獨立霍爾效應傳感器120能夠提供模擬或數字輸出信號。在不同的結構中，高分辨率霍爾效應傳感器陣列110可以與鐵姆肯(Timken)模型MPS32XF或MPS160米以，然而可以使用其它高分辨率霍爾效應傳感器陣列來制作系統100。