收信号值以 计算所述漏磁场和所述信号场的值。
[0024] 图1还示出了在所述设备附近带有电流的干扰导体75。该干扰导体75引起具有 X分量和Y分量的漏磁场Bst。应当明白的是，干扰导体75仅是设备10附近几种可能干扰 导体的例子，并且本发明不局限于单个干扰导体。
[0025] 图2示出布置在圆形路径50上的两个垂直霍尔传感器40a和40b的平面图。永 磁铁60为四极磁铁并且磁场线65在X-Y平面中的投影以图2中的箭头表示。所述两个垂 直霍尔传感器40a和40b设置在相对磁场的圆形路径50上，这样X-Y平面中磁场矢量的和 总是大致为零，独立于永磁铁60的旋转角度15。所述用于测量芯片平面中的磁场矢量的霍 尔传感器40a和40b是熟知的，例如根据EP2174153号欧洲专利申请。根据EP1076924号 欧洲专利申请可选的2D磁场传感器是熟知的。这两个欧洲专利申请的内容通过引用并入 本文中。
[0026] 图3不出了本发明的另一方面，具有六极永磁铁60以及所述磁场线65对应的投 影。从图3中可以看出两个垂直霍尔传感器40a和40b不是在圆形路径50上彼此相对布 置，而是以大约60度的角度距离设置。在这种布置中，两个霍尔传感器40a和40b在两个 位置中的磁场的矢量和为零。
[0027] 因此在图2和图3描述的示例性实施例中，由各自垂直霍尔传感器40a和40b测 量的永磁铁60的磁场矢量B a、Bb的X-Y平面的矢量和大致为零。这意味着垂直霍尔传感器 40a和40b的磁场矢量B a、Bb的测量值的矢量和仅包含漏磁场的X分量和Y分量。因此，漏 磁场的分量和可以通过组合来自霍尔传感器40a和40b在霍尔传感器40a和40b的两个位 置的测量值计算。
[0028] 图4不出了具有两个垂直霍尔传感器40a和40b，以及由信号场和由导体75产生 的漏磁场的组合引起的磁场矢量的设备10的视图。矢量和410为第一霍尔传感器40a的 第一磁场矢量420a和第二霍尔传感器40b的第二磁场矢量420b的和。矢量差分420为第 一磁场矢量402a和第二磁场矢量420b之间的差分。
[0029] 应当明白的是，在X方向矢量和410大致为零。矢量和410的幅值给出关于所述 漏磁场的强度信息。所述矢量差分420表示带电流导体75的方向。
[0030] 对于漏磁场的完整测量，还需要漏磁场的梯度。然而，该梯度不能直接使用所描述 的布置测量，但是所述梯度可使用下述假定估计。假定所述漏磁场由带电流导体75产生。 所述带电流导体75具有距离霍尔传感器40a和40b的最小距离。在非限制性例子中该最 小距离为29mm。
[0031] 所述漏磁场的场梯度假定是线性的。换句话说，所述带电流导体75和所述霍尔传 感器40a和40b之间的距离大致大于在各个霍尔传感器40a和40b之间距离的2x (X为霍 尔传感器40a或40b和圆心55之间的距离）。
[0032] 所述带电流导体75与霍尔传感器40a和40b的距离变得越大，所述漏磁场的影响 变得越小。因此，为了估计带电流导体75与与霍尔传感器40a和40b的距离，可以建立一导 致最下误差的值，即使带电流导体75假定为在最小距离和无限距离之间可移动/可变化。 如果最小距离为25mm，29mm的最佳距离d可以被选择。因此，从图5推出一种计算，根据该 计算按如下计算场强度：
[0039] 所述漏磁场的计算值I Va|和I Vb I从所述霍尔传感器40a和40b的磁场测量中减 去已计算信号场的值。基于该计算确定的旋转角度15具有改善的精确性。使用本文描述 的方法，可以实现大于等于65dB的漏磁场的抑制。
[0040] 图6示出了如上所述的用于确定设备附近的漏磁场的方法的步骤，以能够，例如 根据测量值确定信号场。所述方法在步骤600开始。在第一步骤610中捕获霍尔传感器 40a和40b的测试量。在步骤620中计算所述漏磁场的影响。在随后任选的步骤630中计 算信号场，并在此之后，在另外的任选步骤640中，确定旋转角度15。
[0041] 设备10以及所述方法应用于例如用于例如加速踏板、刹车、节流阀的角度传感 器。
【主权项】
1. 一种设备（10)，用于确定传感器附近的漏磁场，包括： 具有四极或更多极和旋转轴（70)的多极永磁铁（60)，其中所述多极永磁铁（60)产生 具有磁场矢量（65)的磁场；和 两对用于产生测量信号的垂直霍尔传感器（40a、40b)，其中所述两对垂直霍尔传感器 (40)布置在所述多极永磁铁（60)的磁场（65)内的围绕旋所述转轴（70)的圆形路径（50) 上的两个位置（55)，以便在所述两个位置（55)测量的所述磁场矢量（65)的和大致为零。2. 根据权利要求1的设备（10)，进一步包括微处理器（20)，用于处理所述霍尔传感器 (40a、40b)的测量信号以确定所述漏磁场强度。3. 根据权利要求2的设备（10)，其中所述微处理器（20)适于根据所述信号和所述漏 磁场强度确定信号场强度。4. 根据权利要求3的设备（10)，其中所述微处理器（20)适用于确定角度值（15)。5. 根据权利要求1的设备（10)，其中所述两个垂直霍尔传感器（40a、40b)为大致相同 的配置。6. 根据权利要求1的设备（10)，其中所述两个垂直霍尔传感器（40a、40b)整体集成在 半导体衬底（35)中。7. 根据权利要求1的设备（10)，其中所述多极永磁铁（60)为磁盘状。8. -种方法，用于计算设备附近的漏磁场，所述设备包括具有四极或更多极和旋转轴 (70)的多极永磁铁（60)，其中所述多极永磁铁（60)产生具有磁场矢量（65)的磁场；和两 对用于产生测量信号的垂直霍尔传感器（40a、40b)，其中所述两对垂直霍尔传感器（40)布 置在所述多极永磁铁（60)的磁场（65)内的围绕旋所述转轴（70)的圆形路径（50)上的两 个位置（55)，以便在所述两个位置（55)测量的所述磁场矢量（65)的和大致为零，所述方法 包括： 捕获所述霍尔传感器（40a、40b)的测量信号；和 计算所述漏磁场。9. 根据权利要求8的方法，进一步包括：根据所述测量信号和所计算的漏磁场计算旋 转角度（15)。
【专利摘要】本发明公开了一种设备(10)，用于确定传感器附近的漏磁场。该设备(10)包括具有四极或更多极和旋转轴(70)的多极永磁铁(60)。所述多极永磁铁(60)产生具有磁场矢量(67)的磁场(65)。两个垂直霍尔传感器(40a、40b)布置在围绕旋所述转轴(70)的圆形路径(50)上的两个位置，以便在所述两个位置测量的所述磁场矢量(67)的和大致为零。
【IPC分类】G01R33/07
【公开号】CN105319519
【申请号】CN201510468493
【发明人】罗尔夫·哈肯尼斯
【申请人】迈克纳斯公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月3日
【公告号】DE102014110974A1, US20160033586