磁场传感器设备的制造方法_2

文档序号:9505392阅读:来源:国知局
测例如低于500 μ T的非常小的磁场。应当注意的是,以上所给出的任何数值都仅用于 说明的目的,并且根据实施方式可以采用其它数值。
[0022] 在图1的实施例中,第一磁场传感器11输出传感器信号si,并且第二磁场传感器 12输出第二传感器信号s2。输出信号sl、s2被传感器信号处理电路13所接收。传感器信 号处理电路13可以产生至少一个输出信号out,其指示由磁场传感器设备10所感测到的 磁场的磁场强度。例如,输出信号可以指示绝对磁场强度的值,或者可以指示归一化的磁场 强度。在一个实施例中,传感器信号处理电路13可以在第一磁场强度范围内基于信号si 以及基于针对第二磁场强度范围的信号s2确定磁场强度。例如,在第一磁场传感器11是 XMR传感器且第二磁场传感器12是霍尔传感器的实施例中,第一范围可以包括比第二范围 更小的磁场。在这样的情况下,设备10将XMR传感器用于相对较小的磁场强度并且将霍尔 传感器用于相对较大的磁场强度。
[0023] 应当注意的是,除了磁场强度之外,传感器信号处理电路13还可以在至少一个输 出信号out中传送其它信息,例如基于所感测到的磁场的调制而指示速度的信息。这样的 调制例如可以在例如极轮、齿轮或线性磁性设备移动到磁场传感器设备10附近时发生。在 另外其它的实施例中,除此之外或备选地,可以在至少一个输出信号out中对指示移动方 向的信息进行编码。也可以采用其它技术。
[0024] 此外,在一些实施例中,信号处理电路13可以针对一致性而检查传感器信号si、 s2。例如,如果第一磁场传感器11和第二磁场传感器12产生不相容的结果,则至少一个输 出信号out可以包括警报或警告。这样的不一致例如可能在第二磁场传感器12感测到磁 场但是第一磁场传感器11并未感测到磁场时出现,或者在所感测到的数值彼此不相容的 情况下出现。在一些实施例中,使用不同类型的磁场传感器可以针对一致性检查而提供多 样性。也可以采用其它技术。
[0025] 在一些实施例中,磁场传感器设备10可以在单个芯片上作为集成设备来实施。
[0026] 在图2中,图示了图示出根据实施例的方法的流程图。虽然图2的方法被图示为 一系列动作或事件,但是这样的动作或事件被图示的顺序并不应被理解为限定性的,在其 它实施例中可以使用其它顺序。此外,所图示的动作或事件可以被反复执行。在一些实施 例中,可以对在图2中被明确描述的一次的情况提供额外的动作或事件。
[0027] 可以使用图1的设备或者使用随后参考图3或4所描述的设备来实施图2中所图 示的方法,但是并不局限于此。
[0028] 在20处,来自第一磁场传感器的输出信号被用于测量第一磁场范围中的磁场。在 一些实施例中,第一磁场传感器可以包括XMR传感器。
[0029] 在21处,在不同于第一磁场范围的第二磁场范围中使用来自第二磁场传感器的 输出信号。该第二磁场传感器可以是不同于第一磁场传感器的类型的磁场传感器。在一些 实施例中,第二磁场传感器可以包括霍尔传感器。在一些实施例中,第二磁场范围可以包括 比第一磁场范围的磁场值更大的磁场值。然而,在一些实施例中,该范围也可以重叠。
[0030] 可选地,在22处,在一些实施例中,可以针对一致性对来自第一和第二磁场传感 器的信号进行检查,例如用于检测传感器中的错误或故障。
[0031] 在一些实施例中,来自第一磁场传感器和/或来自第二磁场传感器的信号也可以 被用于检测磁场强度以外的其它目的,例如用于测量可以指示速度的磁场调制或者用于确 定移动的方向。
[0032] 图3图示了根据另一实施例的传感器设备。图3所图示的传感器设备适于执行速 度测量,例如测量极轮或齿轮的旋转速度或者线性磁性设备向传感器设备附近移动的线性 速度。在一些实施例中,图3的传感器设备可以在汽车应用中使用,例如用于测量车轮速度 或者测量转向柱的旋转。然而,图3的传感器设备的使用并不局限于这样的应用。
[0033] 图3的传感器设备包括第一 XMR传感器30、第二XMR传感器31和霍尔传感器32。 第一 XMR传感器30输出第一传感器信号sl,第二XMR传感器31输出第二传感器信号s2, 并且霍尔传感器32输出第三传感器信号s3。第一至第三传感器信号sl-s3被送至传感器 信号处理电路32,信号处理电路32基于传感器信号sl-s3生成至少一个输出信号out。
[0034] 在一些实施例中,第一 XMR传感器30可以包括桥接电路,和/或第二XMR传感器 31可以包括单个单元。
[0035] 在图3的实施例中,传感器信号处理电路33可以基于传感器信号si在输出信号 out中提供速度的指示,上述速度包括例如极轮、齿轮或线性磁性元件的速度。此外,图3的 实施例中的传感器信号处理电路33可以基于传感器信号s2在至少一个输出信号out中提 供移动速度的指示。
[0036] 此外,在图3的实施例中,传感器信号处理电路33可以提供与至少一个输出信号 out中所感测到的磁场的强度相关的信息。例如,可以指示绝对磁场强度,或者可以给出归 一化的磁场强度(例如,被归一化到具体预定值)作为绝对磁场强度的度量。在一些情况 下,这样的归一化磁场强度可以被指示为N比特值,例如3比特值。
[0037] 可以基于传感器信号si和/或传感器信号s2在第一磁场强度范围中获得磁场强 度,并且基于传感器信号s2在第二磁场强度范围中获得磁场强度。第一磁场强度范围可以 包括小于第二磁场强度范围的值。在一些实施例中,在小磁场强度的情况下,可以使用第一 XMR传感器30和/或第二XMR传感器31的如低抖动以及对于低磁场的良好敏感度之类的 属性,而对于较高磁场而言,则例如可以使用如霍尔传感器32的霍尔传感器的较高线性范 围。
[0038] 在一些实施例中,有关磁场强度的信息可以表示如极轮、齿轮和线性磁性设备之 类的磁性设备与图3的传感器设备之间的气隙。
[0039] 图4图示了根据另外实施例的传感器设备。图4中所图示的传感器设备适于执行 速度测量,例如测量极轮或齿轮的旋转速度或者线性磁性设备的线性速度。在一些实施例 中,图4的传感器设备可以在汽车应用中使用,例如用于测量车轮速度或者测量转向柱的 旋转。然而,图4的传感器设备的使用并不局限于这样的应用。
[0040] 图4的传感器设备包括第一 XMR传感器42、第二XMR传感器47和霍尔传感器49。 第一和第二XMR传感器42、47并不局限于任何特定类型的XMR传感器,而是例如可以是GMR 传感器或TMR传感器。如图4中所图示,第一 XMR传感器42可以被设计为具有XMR元件 43-46的桥接电路。如进一步图示的,在一些实施例中,第二XMR传感器47可以被设计为具 有单个XMR元件的单个单元。然而,这并不应被理解为限定性的,并且在其它实施例中,第 一 XMR传感器42可以被设计为单个单元,和/或第二XMR传感器47可以被设计为桥接电 路。
[0041] 此外,在一些实施例中,霍尔传感器49可以包括垂直霍尔传感器,但是并不局限 于此。在一些实施例中,XMR传感器42、47中的XMR元件的布置形式可以处于如图4中所 图示的平面。在这样的配置中,传感器42、47和49可以至少主要对于X方向的磁场敏感, 在图4中的右下角中指示了该X方向。在一些实施例中,霍尔传感器49可能对于y
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