磁角度位置傳感器制造技術

公開了磁角度位置傳感器。在具體實施例中，是一種可以用于基于，例如，磁體的磁角度來測量與多個磁體相關聯的多個位置的方法。該方法可以包括多個操作，這些操作包括，例如，測量與多個磁體相關聯的磁場分量。此外，所述操作包括基于所測量的磁場分量確定第一角度和第二角度。已確定的第一和第二角度可以用于確定多個磁體中第一磁體的位置和多個磁體中第二磁體的位置。

【技術實現步驟摘要】
相關申請本申請要求申請號為No.61/781，706，專利技術名稱為“磁角度定位傳感器”，申請日為2013年03月14日的美國臨時專利申請的利益和優先權，其內容被作為參考引入，相當于其全部內容在此闡明。附圖說明包含在說明書中并作為說明書一部分的附圖，闡述了本文所描述的一個或多個具體實施例，并與說明書一起解釋這些具體實施例，在圖中：附圖1示出了具有兩個磁體和一個傳感器的磁角度位置傳感器的例子；附圖2A-B示出了兩個磁體的角度和位置之間的關聯的示例圖；附圖2C展示了可能與兩磁體間串擾相關的誤差的示例圖；附圖2D示出了與磁體相關聯的通量密度的示例圖；附圖3示出了用于確定第一磁體和第二磁體位置的示例性操作的流程圖；附圖4示出了在磁角度位置傳感器中使用的磁體的例子；附圖5A-C示出了與圓形(圓柱形的)磁體和錐形(圓錐形的)磁體相關聯的各種參數的示例性結果構成的各種圖；附圖6示出了實施本文所述的一種或多種技術的設備的例子。具體實施方式參照附圖進行以下的詳細描述。不同附圖中的相同的附圖標記表示相同或相似的組件。并且，以下的詳細描述并不限定本專利技術。本文所描述的技術可以基于，例如，由磁體感應的磁場角來測量與一個或多個磁體相關聯的多個位置。在具體實施例中，磁角度位置傳感器可以包括測量因磁體運動而感應的三維(3D)場的電路。該電路可以包括在單片集成電路(IC)中。該電路可以結合，例如，霍爾效應技術來測量該3D磁場。特別地，該電路可以測量與磁體相關聯的磁場的磁通量密度。該磁通量密度可以，例如，與該電路正交或平行。該電路應該對與磁體相關聯的磁場的各個磁場分量都是敏感的。這些磁場分量可以包括，例如，“Bx”、“By”和/或“Bz”分量，此處，“B”表示磁場強度，“x”、“y”、“z”表示磁場方向。附圖1示出了具有第一磁體122、第二磁體120和傳感設備130的磁角度位置傳感器100的例子。該磁角度位置傳感器100可以用于參考例如傳感設備130的位置來測量磁體120、122的位置。應注意到，磁角度位置傳感器100是可以結合本文所描述的一種或多種技術來確定磁元件比如，舉例來講，磁體的位置的設備的例子。但是，應注意到，其它設備可以結合本文所描述的一種或多種技術來確定磁元件的位置。比如，包含多于兩個磁體和兩個或更多傳感設備的設備可以實施本文所描述的一種或多種技術來確定該設備中所包含的一個或多個磁體的位置。現在參照附圖1，第一磁體122可以是環形的，但是，如將在下面進一步解釋的那樣，也可以采用其它形狀。該第一磁體122可以包括用于保護第一磁體122的覆層。第一磁體122由磁性材料組成。合適的磁性材料可以包括，例如，鐵合金比如鋁、鎳、鈷(AlNiCo)；釹、鐵氧體或釤鈷。應該注意也可以用其它合適的磁性材料。第二磁體120也可以是環形的，但是，其它形狀例如，舉例來說，下面所描述的形狀也可以被使用。第二磁體120也包含用于保護第二磁體120的覆層。此外，第二磁體120也可以由合適的磁性材料組成，舉例來說，如上文所描述的。傳感設備130可以是能夠確定與磁體120和122相關聯的磁場分量”Bx”、“By”和“Bz”的3D霍爾效應傳感器。傳感設備130可以包括，例如，用于確定”Bx”、“By”和“Bz”分量的電子線路。傳感設備130可以被包含在集成電路(IC)內。可以用于實施傳感設備130的傳感設備的例子可以包括系列傳感IC，能夠從Melexis，Microelectronics?Integrated?Systems,Ypres,Belgium取得。可以使用的系列傳感IC的例子是Melexis?MLX90365傳感IC。第一磁體122被放置和/或被設計，以便它影響由傳感設備130所確定(例如，測量)的“Bx”分量，但并不影響由傳感設備130所確定的“By”分量。第二磁體120被放置和/或被設計，以便它影響由傳感設備130所確定的“By”分量，但并不影響由傳感設備130所確定的“Bx”分量。舉例來說，在正交點處(例如，90°點處，但是角度與90°有所不同)，傳感設備130測量的“By”分量受第二磁體120影響，但不受第一磁體122所影響。仍然是在正交點處，傳感設備130測量的“Bx”分量受第一磁體122影響，但不受第二磁體120所影響。可以由傳感設備130來確定的“Bz”分量的讀數，可以用于，例如，補償與磁角度位置傳感器100的操作相關聯的溫度和/或漂移效應。“Bz”分量可以垂直于，例如，“Bx”和“By”分量。“Bz”受第一磁體122和第二磁體120兩者的影響。例如，第一磁體122的位置和第二磁體120的位置可以影響“Bz”。使用”Bx”、“By”和“Bz”可以確定角度“xz”和角度“yz”。例如，角度“xz”可以使用公式：角度“xz”＝arctan(Bx/Bz)來確定。角度“yz”可以例如，使用公式：角度“yz”＝arctan(By/Bz)來確定。如下面將進一步描述的，角度“xz”可以用于確定磁體122的位置，角度“yz”可以用于確定磁體120的位置。應注意到，磁體120的位置和磁體122的位置受各種因素的影響。這些因素包括，例如，磁體120、122的形狀；磁體120、122和傳感設備130之間的距離；磁體120，122之間的距離；還有傳感設備130相對于磁體120、122的角度。磁角度位置傳感器100可以在各種設備中實施。可以實施磁角度位置傳感器的設備的例子是例如，舉例來講，磁角度位置傳感器100可以包括雙離合器式自動變速器(DCT)。應該注意，其它設備也可以實施本文所描述的結合一種或多種技術的磁角度位置傳感器。下面參照附圖6，對實施磁角度位置傳感器100的設備600的例子做進一步的詳細描述。附圖2A示出了角度“xz”與磁體120和122位置之間關聯的示意圖。參見附圖2A，第一磁體122的位置可以由變量“z1”確定，第二磁體120的位置由變量“z2”確定。附圖2B示出了角度“yz”與磁體120和122位置之間關系的示意圖。參見附圖2B，第一磁體122的位置由變量“z1”確定，第二磁體120的位置由變量“z2”確定。結合兩個附圖2A與2B，可以通過已知角度“xz”和角度“yz”來確定兩個已知位置“z1”與“z2”。附圖2C是呈現誤差的示意圖，該誤差與兩個磁體比如，舉例而言，第一磁體122和第二磁體120，之間的串擾相關聯。參見附圖2B，假定角度“yz”與<本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，包括：測量與包含在磁角度位置傳感器中的多個磁體相關聯的多個磁場分量；基于所測量的磁場分量確定第一角度，所述第一角度表示與所述多個磁體中的第一磁體相關聯的角度位置；基于所測量的磁場分量確定第二角度，所述第二角度表示與所述多個磁體中的第二磁體相關聯的角度位置；基于確定的第一角度和確定的第二角度確定所述第一磁體的位置；基于確定的第一角度和確定的第二角度確定所述第二磁體的位置。

【技術特征摘要】
2013.03.14 US 61/781,7061.一種方法，包括：
測量與包含在磁角度位置傳感器中的多個磁體相關聯的多個磁場分量；
基于所測量的磁場分量確定第一角度，所述第一角度表示與所述多個磁體
中的第一磁體相關聯的角度位置；
基于所測量的磁場分量確定第二角度，所述第二角度表示與所述多個磁體
中的第二磁體相關聯的角度位置；
基于確定的第一角度和確定的第二角度確定所述第一磁體的位置；
基于確定的第一角度和確定的第二角度確定所述第二磁體的位置。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述磁場分量包括Bx磁場分量、By磁
場分量和Bz磁場分量。
3.如權利要求1所述的方法，其中使用傳感設備來測量所述磁場分量。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述傳感設備是三維(3D)霍爾效應傳
感器。
5.一利設備，包括：
多個磁體；
用于測量與所述多個磁體相關聯的多個磁場分量的傳感器；和
處理邏輯，用于：
基于所測量的磁場分量確定第一角度，所述第一角度表示與所述多個
磁體中的第一磁體相關聯的角度位置；
基于所測量的磁場分量確定第二角度，所述第二角度表示與多個磁體
中的第二磁體相關聯的角度位置；
基于確定的第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·F·茨威澤，K·E·范奧斯特蘭德，
申請(專利權)人：森薩塔科技公司，
類型：發明
國別省市：美國;US