磁传感器装置和用于磁传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁传感器装置。此外，本发明涉及一种用于磁传感器装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]已知一种磁通门磁强计(Fluxgate-Magnetometer)，该磁通门磁强计例如在数字罗盘中使用。该也可称为弗斯特探针(Foerster-Sonde)的磁通门磁强计具有驱动线圈和探测线圈，它们围绕磁芯导向。在数字罗盘中，例如三个磁通门磁强计这样相对于彼此取向，使得磁芯的三个中心纵轴线相互垂直地取向。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种具有权利要求1特征的磁传感器装置和一种具有权利要求10特征的用于磁传感器装置制造方法。
[0004]本发明能够实现，为此使用的线圈和磁芯结构布置在相对小的体积内的情况下，(几乎)无横向影响地测量一磁场的至少两个相互垂直取向的磁场分量。尤其，可以借助本发明来阻止被动测量元件磁化方向的不受控的翻转(Umklappens)或者说不受控制的定向对主动测量元件的测量值的干扰影响。基于借助本发明可减少/可消除的、测量元件相互的干扰影响，可以将测量元件的磁芯结构更靠近彼此地放置。这允许根据本发明的磁传感器装置的小型化，尽管它构造用于探测至少两个相互垂直取向的磁场分量。
[0005]由于小型化可以将多个磁传感器装置制造在一个作为共同的初始材料使用的晶片上。本发明由此减少用于制造磁传感器装置的制造成本。此外，磁传感器装置的小型化允许它的更轻的构造。此外，借助磁传感器装置的小型化可以明显地减少它的结构所需空间，从而提高磁传感器装置的可利用性。例如由于它的小的结构所需空间和它的轻的重量可以将磁传感器装置有利地使用在移动通讯器具、例如智能电话中。但要指出的是，根据本发明的磁传感器装置在许多其它的器具中也可以使用。
[0006]在一种有利的实施方式中，第二磁芯结构相对于第一磁芯结构这样布置，使得第二中心纵轴线位于一与第一中心纵轴线垂直地取向并且包括第一磁芯结构的第一重心的平面内。由此，可以将两个磁芯结构构造成T形结构。这也允许所述两个磁芯结构的一件式构造。
[0007]此外，第二磁芯结构可以相对于第一磁芯结构这样布置，使得第二中心纵轴线穿过第一磁芯结构的第一重心地走向。这允许磁传感器装置的附加的小型化，从而进一步地减少其结构所需空间。
[0008]在另外一种有利的实施方式中，磁传感器装置还包括一沿第三中心纵轴线取向的、具有至少一个第三线圈的第三磁芯结构，其中，所述至少一个第三线圈的线匝围绕该第三磁芯结构的第三中心纵轴线走向，并且其中，所述第三中心纵轴线垂直于所述第一中心纵轴线并且垂直于所述第二中心纵轴线地取向。由此，磁传感器装置也可以构造用于求取在所有空间方向上的磁场分量。
[0009]优选，所述第三磁芯结构相对于所述第一磁芯结构和所述第二磁芯结构这样布置，使得该第三磁芯结构相对于该第一磁芯结构的第一重心的间距小于该第一磁芯结构沿所述第一中心纵轴线的最大延伸的20%和/或所述第三磁芯结构相对于该第二磁芯结构的第二重心的间距小于该第二磁芯结构沿所述第二中心纵轴线的最大延伸的20%。以这样的方式保证，至少由第三磁芯结构和至少一个第三线圈构成的第三测量元件几乎不妨碍/不妨碍借助至少一个第一线圈实施的测量和/或者借助至少一个第二线圈实施的测量。同样以这样的方式可以保证，至少由第一磁芯结构和至少一个第一线圈构成第一测量元件和/或者由至少一个第二磁芯结构和至少一个第二线圈构成的第二测量元件几乎不妨碍/不妨碍借助所述至少一个第三线圈实施的测量。
[0010]作为替代或者补充的方案，第三磁芯结构这样相对于第一磁芯结构和第二磁芯结构布置，使得该第一磁芯结构相对于该第三磁芯结构的第三重心的间距小于该第三磁芯结构沿所述第三中心纵轴线的最大延伸的20%和/或该第二磁芯结构相对于该第三磁芯结构的第三重心的间距小于该第三磁芯结构沿所述第三中心纵轴线的最大延伸的20%。以这种方式也可以实现在开头的段落中描述的优点。
[0011]第三磁芯结构也可以这样相对于第一磁芯结构和第二磁芯结构布置，使得所述第三中心纵轴线位于一与所述第一中心纵轴线垂直地取向并且包括所述第一磁芯结构的第一重心的平面内或者位于一与所述第二中心纵轴线垂直地取向并且包括所述第二磁芯结构的第二重心的平面内。尤其，第三磁芯结构可以这样相对于第一磁芯结构和第二磁芯结构布置，使得第三中心纵轴线穿过该第一磁芯结构的第一重心或者该第二磁芯结构的第二重心地走向。在所有这里描述的情况中，可以将三个磁芯结构布置在相对较小的体积内。
[0012]在另外一种有利的实施方式中，至少一个驱动线圈和/或者至少一个探测线圈作为所述至少一个线圈布置在至少两个磁芯结构中的至少一个上。根据本发明的磁传感器装置可以由此也被构造成磁通门磁强计。
[0013]上述的优点也在实施相应的、用于磁传感器装置的制造方法时被保证。根据磁传感器装置的不同实施方式可以扩展构造制造方法。
【附图说明】
[0014]接下来借助附图解释本发明的其它特征和优点。附图示出:
[0015]图1a和Ib磁传感器装置的第一实施方式的示意图；
[0016]图2磁传感器装置的第二实施方式的示意图；和
[0017]图3用于阐明磁传感器装置的制造方法的实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0018]图1a和Ib示出磁传感器装置的第一实施方式的示意图。
[0019]图1a和Ib中示意地示出的磁传感器装置具有一沿第一中心纵轴线10取向的第一磁芯结构12和一第二磁芯结构16，第二磁芯结构从第二磁芯结构16的第一端部面16a沿第二中心纵轴线14向第二磁芯结构16的第二端部面16b延伸。每个磁芯结构12和16构造有至少一个(示意地反映出)线圈18和20，其中，第一磁芯结构12的至少一个第一线圈18的线匝围绕第一中心纵轴线10走向而第二磁芯结构16的至少一个第二线圈20的线匝围绕第二中心纵轴线14走向。例如，可以在磁芯结构12和16上各布置/构造一个驱动线圈和一个探测线圈。然而，一个磁芯结构12和16也可以具有多个驱动线圈和/或者多个探测线圈。
[0020]具有至少一个第一线圈18的第一磁芯结构12可以作为第一测量元件使用。相应地，也可以将具有至少一个第二线圈20的第二磁芯结构16作为第二测量元件使用。基于至少一个第一线圈18的线匝构造，至少一个第一线圈18/第一测量元件的探测方向位于第一中心纵轴线10上。第二中心纵轴线14反映出至少一个第二线圈20/第二测量元件的探测方向。
[0021]第一端部面16a和第二端部面16b可以分别理解为第二磁芯结构16的质点面，所述质点面沿第二中心纵轴线14与第二磁芯结构16的(未绘出的)第二重心/中点最远地隔开间距。由此，第二磁芯结构16的一个端部上的如下所述的质点也可以称为第一端部面16a，所述质点在第二中心纵轴线14上的投影相对于第二磁芯结构16的第二重心/中点在第二中心纵轴线14上的投影具有第一最大间距。相应地，第二磁芯结构16的另一个端部上的如下所述的质点可称为第二端部面16b，所述质点在第二中心纵轴线14上的投影相对于第二磁芯结构16的第二重心/中点在第二中心纵轴线14上的投影具有第二最大间距。(第一最大间距和第二最大间距可以相等或者不相等。)
[0022]由此，也可以将第一端部面16a和第二端部面16b分别称为第二磁芯结构16的外部面或者端面。尤其，第一端部面16a和/或者第二端部面16b可以垂直于第二中心纵轴线14地取向。接下来将第一端部面16a理解为两个端部面16a和16b中更靠近第一磁芯结构12的第一重心SI的端部面。
[0023]第二磁芯结构16相对于第一磁芯结构12这样布置，使得第二中心纵轴线14位于垂直于第一中心纵轴线10取向的平面内。此外，第二磁芯结构16的第一端部面16a相对于第一磁芯结构12的第一重心SI的间距al小于第一磁芯结构12沿第一中心纵轴线10的最大延伸LI的20%。第二磁芯结构16的第一端部面16a的间距al是第二磁芯结构16的第一端部面16a的所有点到第一磁芯结构12的第一重心SI的最小间距。要明确地指出的是，第二磁芯结构16的第一端部面16a的间距al不限定平均值，而是限定第二磁芯结构16的第一端部面16a的所有点到第一磁芯结构12的第一重心SI的距离的最小值。第一磁芯结构12沿第一中心纵轴线10的最大延伸LI可以理解为第一磁芯结构12沿第一中心纵轴线10延伸的最大长度。
[0024]由在之前的段落中描述的、第二磁芯结构16相对于第一磁芯结构12的布置得到的优点，在图1a和Ib中示意地示出。为此，图1a至少部分地示出第一磁场的第一场线22，该第一磁场可借助对所述至少一个第一线圈18中的至少一个通电来产生或者说可通过第一测量元件生成。在图1b中示出第二磁场的第二场线24，该第二磁场可通过对所述至少一个第二线圈20中的至少一个通电来产生或者说可通过第二测量元件产生。
[0025]第一磁场的在图1a中示出的第一场线22在第二磁芯结构1