[發明專利]磁場檢測裝置和磁場檢測方法

有效

• 申請號: 201310467722.3
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103728573B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: T·錫南奧格魯;A·葉米利
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明實現一種磁場檢測裝置以及一種相應的磁場檢測方法。所述磁場檢測裝置具有一個線圈芯（K）、一個與所述線圈芯（K）耦合的接收線圈（S0）、多個與所述線圈芯（K）耦合的、電分離的激勵線圈（S1?Sn）、一個用于通過所述多個與所述線圈芯（K）耦合的激勵線圈（S1?Sn）的相應的激勵電流（I1?In）產生磁場激勵的激勵裝置（2、3、D、A1?An；2’、3、D、A1’?An’）、一個用于分析處理通過與所述線圈芯（K）耦合的接收線圈（S0）接收的磁場信號（B）的分析處理裝置（1）。

技術領域

本發明涉及一種磁場檢測裝置和一種相應的磁場檢測方法。

背景技術

當前人們在消費電子中使用霍爾傳感器、磁通門傳感器或Flipcore傳感器來檢測磁場的方向和/或強度。傳感器元件大多由封閉的或非封閉的鐵磁芯、單倍或多倍纏繞的激勵線圈和單倍或多倍纏繞的檢測線圈組成。這樣的傳感器元件的控制電路通常由相應的源產生周期信號。控制電路獨立于傳感器元件的位置。因此傳感器元件在這種情況下位于相同的半導體材料上或位于一個或多個材料/襯底上。相應的傳感器的控制電路大多通過兩個連接端限于用于傳感器元件的電流激勵電路。兩個另外的連接端用于檢測線圈。一個唯一的控制電路可以例如以復用的形式用于多個傳感器元件。

由DE10 2008 042 800 A1已知一種用于測量磁場的方向和/或強度的裝置，所述裝置具有用于檢測磁場在第一空間方向上的第一分量的第一傳感器和用于檢測磁場在第二空間方向上的第二分量的第二傳感器以及用于檢測磁場在第三空間方向上的第三分量的第三傳感器。第一傳感器包含至少一個霍爾傳感器，并且第二傳感器和/或第三傳感器包含至少一個磁通門傳感器。

由DE 10 2009 045 237 B3已知一種用于在磁場測量時補償巴克豪森噪聲的分析處理電路。

在大的控制電流下，當今的電路拓撲達到其極限，因為所述電路拓撲不可以達到足夠的驅動能力。受限的驅動能力與傳感器元件的電阻有關。激勵線圈的線圈繞組的數量確定可產生/可探測的磁場的水平，然而一個線圈的多個繞組雖然帶來在更高磁場探測方面的改善然而帶來對于控制電路而言的很大不利，因為線圈電阻增大了。

發明內容

本發明實現了一種磁場檢測裝置以及一種相應的磁場檢測方法。

作為本發明的基礎的構思在于，以一個唯一的控制電路裝置同時運行多個激勵線圈。因此可能的是，設置激勵線圈的節約成本且節省空間的劃分和具有相應的耦合輸入電路裝置的匹配的控制電路裝置，其中按照本發明的磁場檢測裝置特別適用于電池饋電的消費電子的裝置。相比于已知的電流激勵電路和激勵線圈可以在相同面積下以非常小的饋電電壓——例如所說的電池電壓來探測更高的磁場。

按照本發明，將激勵的耦合輸入、例如振蕩的電流信號分布到多個電分離的線圈上，其中優選每個線圈提供相同的激勵信號。總地來說因此各個線圈的激勵信號累加，而不出現更高的功率消耗。

可以任意地擴展激勵裝置的新式劃分或者可以選擇性地饋給各個激勵線圈，以便因此產生不同的磁場強度。所述任意可擴展性和獨立性可以用于即使在小饋電電壓下——例如在電池的情況下測量任意高的磁場。線圈電阻不再受限制。

按照一個優選的實施方式，所述激勵裝置如此設計，使得所述激勵裝置能夠選擇性地通過多個與線圈芯耦合的激勵線圈的子組產生磁場激勵。這提高了靈活性。

按照另一優選的實施方式，所述激勵裝置具有一個控制電路裝置和多個耦合輸入電路裝置，所述多個耦合輸入電路裝置分別與所述控制電路裝置電連接，其中每個耦合輸入電路裝置與一個所屬的激勵線圈電連接。因此不必使激勵電路裝置倍增，而是僅僅使耦合輸入電路裝置倍增，這對于激勵電路裝置而言極大地節省空間。此外，在此線圈芯可以由單獨的元件組成。

按照另一優選的實施方式，耦合輸入電路裝置具有相應的驅動裝置，所述驅動裝置用于根據所述控制電路裝置的相應的控制信號驅動相應的激勵線圈電流。