具有低成本背偏置磁体的差分顶部读取磁传感器的制作方法

文档序号:18356800发布日期:2019-08-06 23:14阅读:142来源:国知局
具有低成本背偏置磁体的差分顶部读取磁传感器的制作方法

本公开涉及磁传感器领域。



背景技术:

磁传感器可以感测由附接到旋转物体的齿轮扭曲的磁场。磁传感器可以基于所感测的磁场来输出用于标识旋转物体的旋转方向、旋转物体的旋转速度、旋转物体的旋转角度等的信号。



技术实现要素:

根据一些可能的实现,一种传感器模块可以包括:具有在第一方向上的磁化的磁体;以及传感器芯片,该传感器芯片包括布置在由传感器芯片限定的平面上的第一感测元件和第二感测元件,其中第一方向基本上平行于传感器芯片的主表面,其中第一感测元件和第二感测元件对磁场的沿着第一方向的面内分量敏感或者对磁场的垂直于第一方向的面内分量敏感,并且其中第一感测元件和第二感测元件沿着第一方向被定位为超出磁体的边缘,使得第一感测元件和第二感测元件沿着第一方向突出超过磁体的边缘。

根据一些可能的实现,一种传感器模块可以包括:具有在第一方向上的磁化的磁体;以及传感器芯片,该传感器芯片包括布置在由传感器芯片限定的平面上的第一感测元件和第二感测元件,其中第一方向基本上平行于由传感器芯片限定的平面,其中第一感测元件和第二感测元件对磁场的沿着第一方向的分量敏感或者对磁场的沿着基本上平行于由传感器芯片限定的平面的第二方向的分量敏感,其中第二方向基本上垂直于第一方向,并且其中第一感测元件或第二感测元件中的至少一个沿着第一方向被定位在磁体的边缘处或邻近磁体的边缘,使得第一感测元件或第二感测元件沿着第一方向突出超过磁体的边缘。

根据一些可能的实现,一种传感器系统可以包括:包括传感器芯片的磁传感器,该传感器芯片具有布置在由传感器芯片限定的平面上的多个感测元件,其中多个感测元件中的每一个对磁场的沿着第一方向的分量敏感或者对磁场的沿着第二方向的分量敏感,其中第一方向和第二方向基本上平行于由传感器芯片限定的平面,并且其中第一方向基本上垂直于第二方向,并且其中多个感测元件中的至少一个要沿着第一方向定位为邻近与传感器系统相关联的磁体的边缘,使得至少一个感测元件沿着第一方向突出超过磁体的边缘。

附图说明

图1是现有技术的磁传感器系统的图;

图2a至图2f是如本文中描述的与示例顶部读取磁传感器系统相关联的图;

图3是顶部读取磁传感器系统的传感器芯片的示例部件的图;

图4是示出由示例磁体产生的磁场的面内分量的强度的示例分布的图;

图5是示出感测元件相对于具有不同面内长度的示例磁体的示例位置的图;以及

图6a和图6b是示出由本文中描述的示例顶部读取磁传感器系统提供的示例结果的图。

具体实施方式

以下对示例实现的详细描述参考附图。不同附图中的相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。

如上所述,磁传感器可以感测由连接到旋转物体的齿轮扭曲的磁场,以便允许确定旋转物体的属性,诸如旋转方向、旋转速度、旋转角度等。例如,在汽车应用中,铁磁齿轮可以与磁体和安装在磁体上或安装在磁体附近的磁传感器结合使用。这里,可以由控制设备(例如,微控制器(μc)、电子控制单元(ecu)等)使用由磁传感器提供的输出信号(例如,包括与齿轮的齿和间隙相对应的脉冲)以确定齿轮和因此旋转物体的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。

图1是现有技术的磁传感器系统100的示意图。如图1所示,现有技术的磁传感器系统100包括围绕旋转轴(例如,穿过齿轮的中心的轴)旋转的齿轮(在图1中以俯视图示出,其中较亮部分表示齿并且较暗部分表示间隙)。如进一步所示,现有技术的磁传感器系统100包括传感器模块,该传感器模块包括磁传感器(例如,包括在传感器芯片上的一个或多个感测元件的传感器封装件)、磁体(例如,磁传感器安装在其上)和引线(例如,将传感器芯片连接到控制设备(未示出)),磁传感器可以经由该引线提供输出信号以及/或者接收输入信号(例如,由控制设备提供的信号)。

如图1所示,在现有技术的磁传感器系统100中,磁传感器被布置为使得其上布置有感测元件的表面(本文中称为传感器芯片的主表面)面向齿轮。如图1所示,现有技术的磁传感器系统100中的感测元件对垂直于传感器芯片的表面的方向(例如,平行于图1所示的模块对称轴的方向)上的磁场的分量敏感。如进一步指出,磁体在垂直于传感器芯片的主表面的方向上被磁化(例如,磁体是图1中的轴向磁体)。在操作中,旋转齿轮使由磁体产生的磁场扭曲,使得在感测元件的灵敏度方向上的磁场分量的强度在旋转期间表示齿轮。磁传感器经由引线向控制设备提供输出信号,从该输出信号可以确定旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。

然而,如图1所示,在现有技术的磁传感器系统100中,要求引线绕磁体弯曲(例如,以便将引线连接到控制设备)。该弯曲引线在传感器模块的组装期间需要附加的工艺步骤,从而为现有技术的磁传感器系统100增加了附加的成本、复杂性和组装时间。

如图1中进一步所示,弯曲引线和磁体的尺寸有助于传感器模块所需要的整体尺寸(例如,因为传感器模块的尺寸需要足以容纳磁体和引线)。相对较大的传感器模块可能比相对较小的传感器模块具有更高的成本。另外,在其中用于布置传感器模块的物理空间有限的应用中,相对较大的传感器模块可能不可用。

在一些情况下,类似的布置(即,其中感测元件面向齿轮的布置)可以用于具有如下感测元件的磁传感器,该感测元件可以被制成对平行于感测芯片(例如,磁阻(mr)感测元件)的主表面的方向上的磁场的分量敏感。这种方向在本文中称为面内方向。例如,感测元件可以对第一面内方向(例如,图1中的进出页面平面的方向)上的磁场的分量敏感。然而,在这种情况下,感测元件遭受对第二面内方向(例如,平行于图1中的页面平面的垂直方向)上的磁场的分量的交叉灵敏度。而且,与这种感测元件相关联的传递函数的线性范围是有限的。因此,在实践中,这种解决方案需要复杂和/或昂贵的磁体设计(例如,具有金字塔腔体的磁体、具有倾斜磁化的磁体等)。此外,即使在感测元件提供相对较高的线性范围(从而允许对磁体的要求进行一些放松)的情况下,也必须很好地控制静态磁工作点,这在这样的布置中可能是不容易实现的。

本文中描述的一些实现提供了可以用于确定旋转物体(例如,连接到齿轮的旋转物体)的属性的顶部读取磁传感器系统。在一些实现中,与现有技术的磁传感器系统(例如,现有技术的磁传感器系统100)相比,顶部读取磁传感器系统的传感器模块具有减小的尺寸。另外,与现有技术的磁传感器系统相比,顶部读取磁传感器系统的传感器模块具有降低的成本(例如,由于传感器模块的尺寸减小,不需要弯曲的引线,能够使用简单且低成本的磁体,等等)。此外,与现有技术的磁传感器系统相比,顶部读取磁传感器系统的传感器模块具有降低的复杂性(例如,在可制造性、组装和/或磁体设计方面)。关于顶部读取磁传感器系统的其他细节描述如下。

图2a至图2f是与示例顶部读取磁传感器系统200相关联的图。图2a是顶部读取磁传感器系统200的顶视图(例如,yz平面中的视图)。如图2a所示,顶部读取磁传感器系统200(本文中称为传感器系统200)可以包括齿轮202和传感器模块225,传感器模块225包括磁体205、磁传感器210(例如,容纳具有一组感测元件215的传感器芯片212的传感器封装件)以及用于将磁传感器210连接到控制设备(未示出)的引线220。

齿轮202包括轮子,轮子包括一组齿。在一些实现中,齿轮202可以在旋转期间扭曲磁体205的磁场,使得磁传感器210可以感测与磁体205相关联的扭曲的磁场。在一些实现中,齿轮202可以由铁磁材料组成。在一些实现中,齿轮202可以附接到或耦合到要测量旋转速度、旋转方向和/或角位置的物体,诸如圆柱形结构(例如,曲轴、凸轮轴、旋转圆筒、转向柱等)、车轮结构(例如,与轮胎相关联)、轴(例如,车轴)等。

在一些实现中,诸如在曲轴上下文中,齿轮202可以包括对称的齿轮,其中齿轮202的齿具有相同的宽度,并且齿轮202的齿隙具有相同的宽度。在一些实现中,齿轮202可以包括在齿轮202的一对齿之间的参考区域(例如,相对较长的齿或间隙)。在一些实现中,诸如在凸轮轴上下文中,齿轮202可以包括不对称的齿轮202。齿轮202的齿具有不同的宽度以及/或者齿轮202的齿隙具有不同的宽度。

磁体205包括被配置为偏置传感器芯片212的感测元件215的磁体。在一些实现中,磁体205包括形成北极(n)的第一半部和形成南极(s)的第二半部,使得磁体205包括一个极对。例如,磁体205可以包括磁体,其中磁体205的第一半部上的北极(例如,沿着y方向)堆叠在磁体205的第二半部上的南极上。附加地或者替代地,磁体205可以包括偶极磁体(例如,条形偶极磁体、圆形偶极磁体、椭圆形偶极磁体、圆柱形磁体等)等。值得注意的是,虽然磁体205在图2a中被示出为具有矩形形状,但是磁体205可以具有其他形状,诸如正方形、圆形、椭圆形、三角形、环形等。在一些实现中,磁体205可以由铁磁材料(例如,各向同性烧结铁氧体)组成。在一些实现中,磁体205可以包括稀土磁体。

在一些实现中,磁体205可以是块磁体,其尺寸(例如,长度、宽度、高度、直径、半径等)在约2毫米(mm)至约15mm的范围内,诸如约6mm。例如,磁体205可以是块磁体,其在x方向上测量约6mm,在y方向上测量约7mm,并且在z方向上测量约3mm。在一些实现中,磁体205可以相对简单以及/或者制造和/或设计成本低(例如,与由非铁材料构成的磁体、具有金字塔腔体的磁体、具有倾斜磁化的磁体、特殊设计的磁体等相比),从而降低了传感器系统200的总成本和/或复杂性。

在一些实现中,磁体205可以在平行于传感器芯片212的布置有感测元件215的表面的方向上被磁化。例如,在传感器系统200中,磁体205可以沿着基本上平行于y方向的方向被磁化。

在一些实现中,磁体205可以(例如,机械地)连接到磁传感器210,使得磁体205相对于传感器芯片212的感测元件215对称地布置。换言之,磁体205可以被布置为使得由磁体205产生的偏置磁场的给定分量(例如,磁场的y分量)的强度在每个感测元件215处基本上相同(即,使得磁体205对称地偏置感测元件215)。

传感器芯片212包括提供如本文中描述的感测功能的部件(例如,集成电路)。在一些实现中,传感器芯片212包括感测元件215,感测元件215被配置为感测存在于感测元件215处的磁场(例如,由磁体205产生的磁场)的面内分量(例如,基本上与由传感器芯片212的主表面限定的平面平行的分量,诸如y分量或x分量)。关于感测元件215和传感器芯片212的其他部件的附加细节在下面参考图3描述。

在一些实现中,传感器芯片212可以包括至少两个感测元件215,其中至少两个感测元件215中的至少一个布置在磁体205的边缘处或边缘附近。图2b是在xy平面中的示例传感器系统200的侧视图的图(为了清楚起见而未示出磁传感器210的封装件)。如图2b所示,传感器芯片212可以包括一对感测元件215。在一些实现中,感测元件215对磁场的面内分量(例如,y分量或x分量)敏感。在一些实现中,感测元件215可以对y分量敏感,因为在诸如图2b中所示的布置中,感测元件215将在相同的磁工作点处操作(例如,两个感测元件215将被暴露于相同的磁场强度by)。

如图所示,在一些实现中,感测元件215可以沿着y方向定位在基本上相同的位置处(例如,在超出磁体205的边缘的距离r处使得感测元件215突出超过磁体205的边缘,在距离r处邻近磁体205的边缘使得感测元件215突出超过磁体205的边缘)。如进一步所示,感测元件215可以沿着x方向与模块对称轴基本上等距。在一些实现中,这种感测元件215的布置提供差分感测能力,由此由于差分感测原理而抵消了均匀的杂散场。在一些实现中,感测元件215在x方向上的节距可以在约0.8mm至约3mm的范围内,诸如1.8mm。

如图2b中进一步所示,在一些实现中,每个感测元件215可以在磁体205的边缘附近对准,使得每个感测元件215被定位为在超出磁体205的边缘的距离r处(例如,沿着y方向)(例如,邻近磁体205的边缘,使得每个感测元件215突出超过磁体205的边缘)。在一些实现中,距离r可以从约0微米(μm)至约500μm(诸如约200μm)布置。值得注意的是,虽然提供了示例距离,但是距离r取决于传感器系统200的设计和/或预期用途,并且因此,在实践中可以使用其他距离。图2c是x-y平面中的替代示例传感器系统200的侧视图。如图2c所示,在一些实现中,感测元件215可以基本上在磁体205的边缘处(例如,而不是在与磁体205的边缘的距离r处)对准。

在一些实现中,感测元件215在磁体205的边缘处或在磁体205的边缘附近(例如,在距离r处)的对准引起感测元件215定位在磁场的y分量的过零区域处或附近,这表示与定位在距离磁体205的边缘更远距离处相比,感测元件215暴露于相对较低的磁工作点(例如,基于(bx2+by2)1/2而计算的,其中bx是磁场的x分量的强度,并且by是磁场的y分量的强度)。在一些实现中,将感测元件215定位在相对较低的磁工作点处或附近允许感测元件215保持在可用的线性范围内并且避免饱和,从而改善感测元件215的性能并且因此提高磁传感器210的感测功能的准确度、可靠性等。值得注意的是,提供图2b和图2c以示出感测元件215的示例布置,并且其他布置也是可能的。

图2d至图2f是示出传感器芯片212上的感测元件215的进一步示例布置的图。在一些实现中,如图2d所示,传感器芯片212可以包括三个感测元件215。例如,传感器芯片212可以包括如上所述布置的感测元件215-1和感测元件215-2,并且还可以包括布置在感测元件215-1与感测元件215-2之间的感测元件215-3。这里,感测元件215-3可以以类似于感测元件215-1和感测元件215-2的方式沿着y方向相对于磁体205的边缘布置,并且可以沿着x方向大致布置在感测元件215-1与感测元件215-2之间的中点处。

在一些实现中,可以使用由多个(即,两个或更多个)感测元件215提供的信号以便计算差分信号。例如,关于图2d所示的示例,可以从感测元件215-2的信号中减去感测元件215-1的信号以便计算差分信号。在一些实现中,感测元件215可以连接到差分放大器,可以以惠斯通电桥配置来布置,等等,以便提供这种能力。在使用这种差分设置的情况下,均匀的外部干扰场(例如,由磁传感器210附近的诸如线圈、电流等的源产生的磁杂散场)将被抵消。这可以允许磁传感器210在苛刻条件下可靠地和/或准确地操作,诸如存在高磁杂散场的那些条件(例如,在混合动力车辆、电动车辆等中)。在一些实现中,感测元件215-3(例如,没有用于差分计算的附加感测元件215)可以用于获取附加信息,诸如要由磁传感器210来发信号通知的齿轮202的旋转方向。

图2e是感测元件215的差分设置的替代实施例。在图2e中,感测元件215-3与齿轮202之间的距离小于感测元件215-6与齿轮202之间的距离(例如,当磁传感器210被布置为使得两个在传感器芯片212的相对于图2e左侧时)。这里,由于感测元件215-3和感测元件215-6沿着相同的轴布置并且在磁体对称轴下方居中布置,因此感测元件215-3和215-6处的磁场的bx分量的强度约等于零。因此,磁操作点低。同样,可以通过以适当的方式连接感测元件215-3和感测元件215-6(例如,连接到差分放大器,以惠斯通电桥配置等等)来获取差分信号。在一些实现中,如图所示,感测元件215-3和感测元件215-6可以沿着x方向定位在基本上相同的位置处。在一些实现中,感测元件215-3和/或感测元件215-6可以布置在磁体205的边缘处或超出磁体205的边缘。

图2f旨在示出也可以使用图2d和图2e中描绘的感测元件215的布置的组合。通常,可以通过以适当的方式连接任何数目的传感器元件215来获取任何任意差分(和杂散场鲁棒)信号。例如,使用图2f作为示例,可以通过基于从由感测元件215-2提供的信号中减去由感测元件215-5提供的信号来计算第一差分信号,同时可以通过基于从由感测元件215-1提供的信号中减去由感测元件215-4提供的信号来计算第二差分信号。当然,使用这种布置计算其他差分信号是可能的。在一些实现中,这种布置以冗余、监测、故障切换等形式提供功能安全特征。

返回图2a,引线220包括用于将传感器芯片212连接到例如控制设备(例如,与基于旋转齿轮202的属性来控制系统相关联的控制设备)的部件(例如,互连、引线、引线框架等)。如图2a所示,由于传感器系统200中的传感器芯片212和磁体205的布置,引线220不需要弯曲以便将引线220连接到控制设备。这样,可以降低传感器系统200的成本和/或复杂性(例如,与现有技术的磁传感器系统100相比),因为例如不需要用于弯曲引线220的处理步骤。在一些实现中,不需要引线220中的弯曲也用于减小传感器模块225的物理尺寸,如下所述。

传感器模块225包括容纳磁传感器210(例如,包括具有感测元件215的传感器芯片212)、磁体205和(至少部分)引线220的部件。在一些实现中,传感器模块225具有减小的尺寸(例如,与现有技术的磁传感器系统100的传感器模块相比)。例如,由于(1)磁体205在z方向上具有相对较小的尺寸(例如,与现有技术的磁传感器系统100中的磁体相比),(2)传感器芯片212的主表面基本上沿着模块对称轴(例如,而不是垂直于模块对称轴)对准,以及(3)不需要额外的空间用于引线220的弯曲,传感器模块225可以被制作为在尺寸上可以小于例如现有技术的磁传感器系统100的传感器模块的尺寸。因此,与现有技术的磁传感器系统100的传感器模块相比,传感器模块225可以具有相对较低的成本,可以以较低的成本制造,以及/或者可能需要更少的物理空间。在一些实现中,传感器模块225的尺寸(例如,直径、宽度、长度、高度等)可以在约6mm至约10mm的范围内,诸如传感器模块225的直径为8mm。

图2a至图2f所示的部件和元件的数目和布置作为示例被提供。在实践中,可以存在与图2a至图2f所示的那些相比更多的部件和/或元件、更少的部件和/或元件、不同的部件和/或元件、或者不同地布置的部件和/或元件。此外,图2a至图2f所示的两个或更多个部件和/或元件可以在单个部件和/或元件内实现,或者图2a至图2f所示的单个部件和/或元件可以实现为多个分布式部件和/或元件。附加地或替代地,图2a至图2f的一组部件和/或一组元件(例如,一个或多个部件和/或一个或多个元件)可以执行被描述为由图2a至图2f的另一组部件或另一组元件执行的一个或多个功能。

图3是顶部读取磁传感器系统200的传感器芯片212的示例部件的图。如图所示,传感器芯片212可以包括一组感测元件215、模数转换器(adc)320、数字信号处理器(dsp)330、可选的存储器元件340和数字接口350。

感测元件215包括用于感测存在于感测元件215处的磁场的面内分量(例如,基本上平行于传感器芯片212的主表面的磁场的分量,诸如y分量或x分量)的元件。例如,感测元件215可以包括基于霍尔效应来进行操作的基于霍尔的感测元件。作为另一示例,感测元件215可以包括基于mr的感测元件,其元件由磁阻材料(例如,镍铁(nife))组成,其中磁阻材料的电阻可以取决于存在于磁阻材料处的磁场的强度和/或方向。这里,感测元件215可以基于各向异性磁阻(amr)效应、巨磁阻(gmr)效应、隧道磁阻(tmr)效应等来操作。作为另外的示例,感测元件215可以包括基于感应来进行操作的基于可变磁阻(vr)的感测元件。在一些实现中,传感器芯片212可以包括如上所述布置的多个感测元件215(例如,两个或更多个感测元件215)。

在一些实现中,一个或多个感测元件215可以在基本上平行于由传感器芯片212的主表面限定的平面的方向(例如,传感器系统200中的x方向,传感器系统200中的y方向)上敏感。在一些实现中,传感器芯片212的两个或更多个感测元件215可以具有相同的灵敏度方向。例如,第一感测元件215和第二感测元件215可以在相同的方向(例如,y方向、x方向、基本上平行于由传感器芯片212的表面限定的平面的方向等)上敏感。

adc320可以包括将来自感测元件215的模拟信号转换为数字信号的模数转换器。例如,adc320可以将从该组感测元件215接收的模拟信号转换为要由dsp330处理的数字信号。adc320可以将数字信号提供给dsp330。在一些实现中,传感器芯片212可以包括一个或多个adc320。

dsp330可以包括数字信号处理设备或数字信号处理设备的集合。在一些实现中,dsp330可以从adc320接收数字信号并且可以处理数字信号以形成输出信号(例如,目的地为传感器芯片212所连接的控制设备),诸如与通过当前介质测量的电流量相关联的输出信号。

可选的存储器元件340可以包括只读存储器(rom)(例如,eeprom)、随机存取存储器(ram)、和/或存储用于由传感器芯片212使用的信息和/或指令的其他类型的动态或静态存储设备(例如,闪存、磁存储器、光学存储器等)。在一些实现中,可选的存储器元件340可以存储与由dsp330执行的处理相关联的信息。附加地或替代地,可选的存储器元件340可以存储用于该组感测元件215的配置值或参数和/或用于传感器芯片212的一个或多个其他元件(诸如adc320或数字接口350)的信息。

数字接口350可以包括接口,传感器芯片212可以经由该接口从另一设备(诸如控制设备)接收信息和/或向其提供信息。例如,数字接口350可以将由dsp330确定的输出信号提供给控制设备,并且还可以从控制设备接收信息。

图3所示的部件和元件的数目和布置作为示例被提供。在实践中,传感器芯片212可以包括与图3所示的那些相比更多的部件和/或元件、更少的部件和/或元件、不同的部件和/或元件、或者不同地布置的部件和/或元件。附加地或替代地,传感器芯片212的一组部件和/或一组元件(例如,一个或多个部件或一个或多个元件)可以执行被描述为由传感器芯片212的另一组部件或另一组元件执行的一个或多个功能。

图4是由示例磁体205产生的磁场的面内分量的强度的示例分布400的图。图4所示的分布400示出了由示例磁体205产生的磁场的y分量的强度。如图4所示,磁体205的边缘(例如,图4中所示的右边缘)处和边缘附近的y分量的强度接近0毫特拉(mt)。因此,与定位在与磁体205的边缘更大距离处相比,布置传感器芯片212使得感测元件215定位在磁体205的该边缘处或该边缘附近将引起感测元件215暴露于相对较低的磁工作点(例如,基于(bx2+by2)1/2而计算)。如上所述,将感测元件215定位在相对较低的磁工作点处或附近允许感测元件215保持在可用的线性范围内以及/或者避免饱和,从而提高了感测元件215的性能并且因此提高了磁传感器210的感测功能的准确度、可靠性等。

如上所述,图4仅作为示例提供。其他示例是可能的,并且可以与关于图4描述的示例不同。

图5是示出感测元件215相对于具有不同面内长度的示例磁体205的示例位置的图500。在图5中,每条线对应于不同的烧结的各向同性的铁氧体磁体205,其在x方向上具有相同的宽度(例如,6mm),但是在y方向上具有不同的长度(例如,4mm、5mm、6mm和7mm)。

如图5所示,对于每个示例磁体205,最小y分量磁场强度(by)并且因此最低磁工作点恰好在磁体205的边缘之外(即,与其邻近)。作为特定示例,对于长度为6mm的示例磁体205,最小值by距离磁体边缘约200μm。换言之,对于长度为6mm的示例磁体205,感测元件215可以沿着y方向定位的距离r约等于200μm。

在一些实现中,感测元件215可以沿着y方向定位在给定传感器系统200中使用的磁体205的基本上最低磁工作点处,如上所述。在一些实现中,将感测元件215定位在基本上最低磁工作点处提供对未对准的容差,因为例如沿着y方向的(相对于与最低磁工作点相关联的位置的)位置的小变化可能不会显著地影响感测元件215的操作。

如上所述,图5仅作为示例提供。其他示例是可能的,并且可以与关于图5描述的示例不同。

图6a和图6b分别是示出由本文中描述的示例顶部读取磁传感器系统200提供的示例结果的图600和图650。

图6a是对于齿轮202与感测元件215之间的不同气隙(例如,0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3.0mm)的与包括对于y方向(例如,使用图2a所示的参考轴)上的磁场的分量敏感的感测元件215的传感器系统200相关联的图。如图6a所示,对于该组示例气隙中的每一个,磁场的y分量的差分强度(例如,byl-byr)可以在齿轮202的旋转期间变化,使得由磁传感器210提供的输出信号可以用于确定齿轮202的属性。

图6b是对于齿轮202与感测元件215之间的不同气隙(例如,0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3.0mm)的与包括对x方向(例如,使用图2a所示的参考轴)上的磁场的分量敏感的感测元件215的传感器系统200相关联的图。如图6b所示,对于该组示例气隙中的每一个,磁场的x分量的差分强度(例如,bxl-bxr)可以在齿轮202的旋转期间变化,使得由磁传感器210提供的输出信号可以用于确定齿轮202的属性。

如上所述,图6a和图6b仅作为示例提供。其他示例是可能的,并且可以与关于图6a和图6b描述的不同。

以上示例作为示例提供,并且其他实现是可能的(例如,包括一个或多个附加感测元件215,包括具有不同布置的感测元件215的其他组合,等等)。

本文中描述的一些实现提供了可以用于确定旋转物体(例如,连接到齿轮202的旋转物体)的属性的顶部读取磁传感器系统200。在一些实现中,与现有技术的磁传感器系统(例如,现有技术的磁传感器系统100)相比,顶部读取磁传感器系统200的传感器模块225具有减小的尺寸。另外,与现有技术的磁传感器系统相比,顶部读取磁传感器系统200的传感器模块225具有降低的成本(例如,由于传感器模块225的尺寸减小,不需要弯曲的引线220,能够使用简单且低成本的磁体205,等等)。此外,与现有技术的磁传感器系统相比,顶部读取磁传感器系统200的传感器模块225具有降低的复杂性(例如,在可制造性、组装和/或磁体设计方面)。

前述公开内容提供了说明和描述,但是并非旨在穷举或将实现限于所公开的精确形式。修改和变化鉴于以上公开内容而是可能的,或者可以从实现的实践中获取。

尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合,但是这些组合并不旨在限制可能实现的公开。实际上,很多这些特征可以以未在权利要求中具体陈述和/或在说明书中公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可以直接仅依赖于一个权利要求,但是可能的实现的公开包括每个从属权利要求与权利要求集合中的每个其他权利要求的组合。

除非明确地如此描述,否则本文中使用的元件、动作或指令不应当被解释为是关键或必要的。此外,如本文中使用的,冠词“一个”和“一”旨在包括一个或多个项目,并且可以与“一个或多个”可互换地使用。此外,如本文中使用,术语“集合”旨在包括一个或多个项目(例如,相关项目、不相关项目、相关项目和不相关项目的组合等),并且可以与“一个或多个”可互换地使用。在仅意图一个项目的情况下,使用术语“一个”或类似的语言。此外,如本文中使用的,术语“具有”、“具有……的”等意图是开放式术语。此外,除非另有明确说明,否则短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

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