[發(fā)明專(zhuān)利]旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011050028.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112361954A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶睿歌微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/30
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/30
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

本發(fā)明揭示了一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法及系統(tǒng)，所述角度檢測(cè)方法包括：AMR各向異性磁阻器進(jìn)行初始旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)；第一垂直霍爾傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)在第一方向的分量；第二垂直霍爾傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)在第二方向的分量；所述第二方向與第一方向垂直；結(jié)合所述AMR各向異性磁阻器、第一垂直霍爾傳感器及第二垂直霍爾傳感器的輸出結(jié)果，檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明提出的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法及系統(tǒng)，既可以充分利用AMR各向異性磁阻來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率精度，又能充分利用垂直霍爾來(lái)判斷所處的角度區(qū)間，以實(shí)現(xiàn)0～360°的高分辨率精度角度檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種角度測(cè)量方法，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

各向異性磁電阻效應(yīng)(AMR)是指鐵磁材料的電阻率隨自身磁化強(qiáng)度和電流方向夾角改變而變化的現(xiàn)象；其微觀機(jī)制是基于自旋軌道耦合作用誘導(dǎo)的態(tài)密度及自旋相關(guān)散射的各向異性；這一點(diǎn)有別于其他依賴(lài)于自旋電子注入和檢測(cè)的磁電阻效應(yīng)(如GMR、TMR等)。

基于AMR各向異性磁阻的以上特性，AMR各向異性磁阻被用來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的變化。然而，由于AMR各向異性磁阻對(duì)磁場(chǎng)的南北極的感應(yīng)相同，因此在用作角度檢測(cè)的應(yīng)用中只能實(shí)現(xiàn)0～180°的檢測(cè)范圍，而無(wú)法滿(mǎn)足絕大多數(shù)0～360°的全范圍角度檢測(cè)的需求。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的角度檢測(cè)方式，以便克服現(xiàn)有角度檢測(cè)方式存在的上述至少部分缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法及系統(tǒng)，既可以充分利用AMR各向異性磁阻來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率精度，又能充分利用垂直霍爾來(lái)判斷所處的角度區(qū)間，以實(shí)現(xiàn)0～360°的高分辨率精度角度檢測(cè)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，采用如下技術(shù)方案：

一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，所述角度檢測(cè)方法包括：

AMR各向異性磁阻器進(jìn)行初始旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)；

第一垂直霍爾傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)在第一方向的分量(該方向平行于器件表面)；

第二垂直霍爾傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)在第二方向的分量(該方向平行于器件表面)；所述第二方向與第一方向垂直(且都平行于器件表面)；

結(jié)合所述AMR各向異性磁阻器、第一垂直霍爾傳感器及第二垂直霍爾傳感器的輸出結(jié)果，檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述AMR各向異性磁阻器獲取角度為n°或(n+180)°；其中，0≤n＜180；

通過(guò)第一垂直霍爾傳感器及第二垂直霍爾傳感器的輸出結(jié)果，將旋轉(zhuǎn)角度確定在[0°～90°)、[90°～180°)、[180°～270°)、270°～360°)四個(gè)區(qū)間中的一個(gè)；

根據(jù)角度所確定的區(qū)間，確定角度為n°還是(n+180)°；若旋轉(zhuǎn)角度確定在[0°～90°)區(qū)間或[90°～180°)區(qū)間，則角度為n°；若旋轉(zhuǎn)角度確定在[180°～270°)區(qū)間或270°～360°)區(qū)間，則角度為(n+180)°。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述第一方向?yàn)閄軸，所述第二方向?yàn)閅軸。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述第一垂直霍爾傳感器的X軸的0°和AMR磁阻電橋的0°位置重合，則：

所述第一垂直霍爾傳感器翻轉(zhuǎn)，且第二垂直霍爾傳感器翻轉(zhuǎn)，則AMR各向異性磁阻器檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度為[0°～90°)；

所述第一垂直霍爾傳感器未翻轉(zhuǎn)，且第二垂直霍爾傳感器翻轉(zhuǎn)，則AMR各向異性磁阻器檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度為[90°～180°)；

所述第一垂直霍爾傳感器未翻轉(zhuǎn)，且第二垂直霍爾傳感器未翻轉(zhuǎn)，則AMR各向異性磁阻器檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度為[180°～270°)；