[發明專利]基于霍爾效應的角取向傳感器及其相應的方法和設備

有效

• 申請號: 201380057991.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104823025B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: S·瑞伊蒙德;P·凱吉克
• 申請（專利權）人: MPS技術瑞士有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

1.一種用于感測產生磁場的磁體的角取向的傳感器，所述傳感器包括：

-N≥4個霍爾效應設備，每個霍爾效應設備具有檢測方向并包括第一對連接器和第二對連接器，其中在存在所述磁場的情況下，在所述第一對連接器之間的電流的流動允許拾取在由所述磁場引起的在所述第二對連接器之間的霍爾電壓，除非所述磁場沿著所述檢測方向的磁場分量為零，其中所述N個霍爾效應設備對齊，使得它們具有沿著一軸延伸的公共檢測方向；

-濾波或諧振單元，其包括輸入端和輸出端，其中從所述輸出端輸出的信號被稱為濾過的信號；

-接線單元，其操作地連接到所述N個霍爾效應設備中的每個的相應的第二對連接器，并被構造和配置成將所述第二對連接器選擇性地操作地連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端；

-控制單元，其構造和配置成控制所述接線單元，使得在持續時間Tf的第一時間周期期間和在所述N個霍爾效應設備的固定序列中，所述N個霍爾效應設備中的每個使用其第二對連接器連續地操作地連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端；

-輸出單元，其操作地連接到所述濾波或諧振單元的所述輸出端，并被構造和配置成從濾過的信號得到與所述角取向有關的輸出信號并輸出所述輸出信號；

其中所述濾波或諧振單元構造和配置成改變基波頻率f＝1/Tf的已輸入信號，所述已輸入信號除了所述基波頻率以外還包括較高次諧波，使得所述較高次諧波的強度相對于所述基波頻率的強度降低。

2.如權利要求1所述的傳感器，其中所述N個霍爾效應設備位于同一平面中。

3.如權利要求1所述的傳感器，其中所述控制單元進一步構造和配置成控制所述接線單元，使得在持續時間Tf的所述第一時間周期之后，下列情況被實現：

-在持續時間Tf的所述第一時間周期之后的持續時間Tf的第二時間周期期間且在所述N個霍爾效應設備的相同固定序列中，所述N個霍爾效應設備中的每個使用其第一對連接器連續地操作地連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端。

4.如權利要求1所述的傳感器，其中所述控制單元進一步構造和配置成控制所述接線單元，使得對于所述N個霍爾效應設備中的至少一個：

-在將相應的霍爾效應設備的所述第二對連接器連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端之前，所述相應的霍爾效應設備的所述第一對連接器已經連接到電流源，其中直到所述相應的霍爾效應設備的所述第二對連接器連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端時的時間以及在所述時間期間一直維持這個接線；

和/或

-在所述相應的霍爾效應設備的所述第二對連接器連接到所述濾波或諧振單元的所述輸入端時的時間期間一直和直到所述時間終止之后，所述相應的霍爾效應設備的第一對連接器到電流源的連接被建立并維持，

被實現。

5.如權利要求1所述的傳感器，其中所述固定序列是與所述霍爾效應設備的相對空間位置有關或取決于所述霍爾效應設備的相對空間位置的序列。

6.如權利要求1所述的傳感器，其中所述N個霍爾效應設備中的每個布置在具有N個角的多邊形的一個角上，其中所述固定序列是可通過為所述N個霍爾效應設備中的每個確定由使所述相應的霍爾效應設備的位置與所述多邊形的重心互連的直線與使所述N個霍爾效應設備中的第一個的位置與所述多邊形的重心互連的直線圍住的角度而得到的序列，以及根據各自的角度對所述霍爾效應設備排序，使得所述角度構成單調地增加或單調地減小的序列。

7.如權利要求1所述的傳感器，其中所述N個霍爾效應設備布置在圓上。

8.如權利要求7所述的傳感器，其中所述N個霍爾效應設備均勻地分布在所述圓上。

9.如權利要求1所述的傳感器，其中所述輸出單元包括相位檢測單元。

10.如權利要求9所述的傳感器，其中所述輸出單元包括比較器。

11.一種包括至少一個根據權利要求1-10中的一項的傳感器的集成電路。