[發明專利]磁傳感器設備、系統和方法

有效

• 申請號: 202010843981.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112414297B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: N·迪普雷;L·通貝茲;G·克洛斯;Y·比多;D·戈伊瓦爾茨
• 申請（專利權）人: 邁來芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉;張鑫

1.一種角位置傳感器系統(500；900；1000；1100；1200；1300；1400；1500；1600；2500)，包括：

-用于生成磁場的永磁體(501；901；1001；1101；1201；1301；1401；1501；1601；2501)，所述磁體是環形磁體或盤狀磁體，所述磁體圍繞旋轉軸線(515)能旋轉要被確定的角位置(α)；以及

-角位置傳感器設備(502；902；1002；1102；1202；1302；1402；1502；1602；2502)，所述角位置傳感器設備具有包括多個磁敏元件的襯底；

其特征在于，

-所述磁敏元件被配置成用于測量至少按第一方向(X)取向的第一磁場分量(Bx1)；并且用于測量按垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y；Z)取向的第二磁場分量(By1；Bz1)；并且

-所述傳感器設備進一步包括處理電路，所述處理電路被配置成用于至少基于所測得的第一磁場分量(Bx1)和第二磁場分量(By1；Bz1)來計算所述磁體的所述角位置(α)；并且

-所述傳感器設備被取向成使得所述第一方向(X)按與假想圓相切的方向取向，并且使得所述第二方向(Y,Z)平行于所述旋轉軸線或與所述旋轉軸線正交，所述假想圓位于垂直于所述旋轉軸線的假想平面中并具有位于所述旋轉軸線上的中心；并且

-所述傳感器設備位于相對于所述磁體的預定義軸向位置和徑向位置處，使得所述磁敏元件位于圍繞所述旋轉軸線的環形區域中，其中由所述磁體生成的所述磁場的、并且與所述第一磁場分量和所述第二磁場分量(By1；Bz1)正交的第三磁場分量(Bz1；By1)在預定義的角度范圍內具有小于所述第一磁場分量和/或所述第二磁場分量的幅度的20％的幅度。

2.根據權利要求1所述的角位置傳感器系統，

-其中，所述傳感器設備相對于所述磁體位于在360°角范圍上在所述角位置的計算中未被使用的所述第三磁場分量(Bz1；By1)的幅度具有小于所述第一磁場分量和/或所述第二磁場分量的15％、或小于所述第一磁場分量和/或所述第二磁場分量的10％、或小于所述第一磁場分量和/或所述第二磁場分量的5％的幅度所在的預定義位置處；

-或其中，所述傳感器設備相對于所述磁體位于在所述角位置的計算中未被使用的所述第三磁場分量(Bz1；By1)的幅度具有小于5毫特斯拉、或小于4毫特斯拉、或小于3毫特斯拉、或小于2毫特斯拉或小于1毫特斯拉的幅度所在的預定義位置處。

3.根據權利要求1或2所述的角位置傳感器系統(900；1000；1100)，

其中，所述磁體具有外半徑Ro；并且

其中，所述預定義位置由所述磁體的底表面下方或頂表面上方的、在從1.0至5.0mm的范圍內的距離(g)限定，并由在從Ro-7mm至Ro+7mm的范圍內、在從Ro-7mm至Ro-1mm的范圍內、或在從Ro+1mm至Ro+7mm的范圍內的徑向距離(Rs)限定。

4.根據權利要求1或2所述的角位置傳感器系統(500；1200；1300)，

其中，所述磁體是具有內半徑Ri和外半徑Ro的環形磁體；并且

其中，所述預定義位置由所述磁體的底表面下方或頂表面上方的、在從1.0至5.0mm的范圍內的距離(g)限定，并由在從Ri+(Ro-Ri)*35％至Ri+(Ro-Ri)*65％的范圍內的徑向距離(Rs)限定。

5.根據權利要求1或2所述的角位置傳感器系統(1400；1500；1600)，

其中，所述磁體具有外半徑Ro和軸向高度(H)；并且

其中，所述預定義位置位于在所述磁體的底表面與頂表面之間的基本上中間處的平面中，并且通過在從Ro+1.0mm至Ro+10mm的范圍內的徑向距離(Rs)來定位。

6.根據權利要求1所述的角位置傳感器系統(500；900；1100；1200；1300；1400；1600)，其中所述傳感器設備被取向成使得所述第二方向(Y)與所述旋轉軸線正交。