全向的转速和方向传感器的制作方法

文档序号:33507440发布日期:2023-03-18 05:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种磁场传感器(1),所述磁场传感器包括:芯片(2),所述芯片具有至少一个第一磁场测量元件、第二磁场测量元件和第三磁场测量元件(2a,2b,2c),所述磁场测量元件分别匹配用于输出第一磁场信号、第二磁场信号和第三磁场信号(s1,s2,s3),所述第一磁场信号、所述第二磁场信号和所述第三磁场信号的幅度与来自于转动对象(20)的磁场成比例,其中,所述至少三个磁场测量元件(2a,2b,2c)的法向量的方向线性地彼此独立,信号检测单元(3),所述信号检测单元匹配用于确定第一差信号(d1)和第二差信号(d2),其中,所述第一差信号(d1)基于所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号与所述第二磁场测量元件(2b)的磁场信号之间的差,所述第二差信号(d2)基于所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号与所述第三磁场测量元件(2c)的磁场信号之间的差,所述信号检测单元(3)此外匹配用于确定由所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号以及所述第一差信号(d1)以及所述第二差信号(d2)构成的组合信号(ks),分析处理单元(4),所述分析处理单元匹配用于产生输出信号(as),所述输出信号包含所述转动对象(20)的运动速度和运动方向。2.根据权利要求1所述的磁场传感器(1),其中,所述至少三个磁场测量元件(2a,2b,2c)是霍尔传感器。3.根据权利要求1或2所述的磁场传感器(1),其中,所述三个磁场测量元件(2a,2b,2c)的法向量分别相互围成90
°
的角度,可选地设置有另外的磁场测量元件。4.根据上述权利要求2或3中任一项所述的磁场传感器(1),其中,所述第一磁场测量元件(2a)是横向霍尔传感器,所述第二磁场测量元件和所述第三磁场测量元件(2b,2c)分别是竖直霍尔传感器。5.根据上述权利要求中任一项所述的磁场传感器(1),其中,所述芯片(2)匹配用于,布置在大程度上平行于、优选平行于所述转动对象(20)的切向平面的平面中。6.根据上述权利要求中任一项所述的磁场传感器(1),其中,具有所述至少三个磁场测量元件(2a,2b,2c)的芯片(2)放置在壳体(5)中,并且所述芯片(2)优选能够借助支架(6)紧固,其中,所述壳体(5)的内部空间进一步优选地至少部分地填充有塑料材料,优选地设置有通量导板(8),以便使所述芯片(2)的区域中的干扰信号最小化。7.根据上述权利要求中任一项所述的磁场传感器(1),所述磁场传感器此外具有电流接口或者电压接口(7)。8.根据权利要求1所述的磁场传感器(1),其中,所述磁场测量元件(2a,2b,2c)是磁阻元件,优选是各向异性的磁阻元件、巨磁阻或者隧道磁阻。9.根据上述权利要求中任一项所述的磁场传感器(1),其中,所述分析处理单元(4)匹配用于对所述至少三个磁场测量元件(2a,2b,2c)的测量信号进行温度补偿。10.一种系统,所述系统由根据上述权利要求中任一项所述的磁场传感器(1)和磁极转子(20)构成,所述磁极转子具有齿部(21)和缺口(22),其中,所述磁极转子(20)是磁编码的。
11.一种系统,所述系统由根据权利要求1至5中任一项所述的磁场传感器(1)和磁极转子(20)构成,所述磁极转子具有齿部(21)和缺口(22),其中,所述磁场传感器(1)的芯片(2)是磁预载的,优选通过在芯片(2)上设置永磁体(2d)。12.根据权利要求10或11中任一项所述的系统,其中,此外设置有另外的差分元件(8),所述另外的差分元件匹配用于求取所述磁极转子(20)的旋转方向。13.根据权利要求10或11中任一项所述的系统,其中,此外设置有另外的差分元件(8),所述另外的差分元件匹配用于求取和/或补偿外部场。14.一种用于借助根据权利要求1至10中任一项所述的磁场传感器(1)确定转动对象(20)的转速和旋转方向的方法,所述方法包括下述步骤:a)分别检测所述第一磁场测量元件(2a)的相应的磁场信号、所述第二磁场测量元件(2b)的相应的磁场信号和所述第三磁场测量元件(2c)的相应的磁场信号(s1,s2,s3);b)由所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号与所述第二磁场测量元件(2b)的磁场信号(s1,s2)之间的差求取第一差信号(d1);c)由所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号与所述第三磁场测量元件(2c)的磁场信号(s1,s3)之间的差求取第二差信号(d1);d)计算由所述第一磁场测量元件(2a)的磁场信号(s1)以及所述第一差信号(d1)以及所述第二差信号(d2)构成的组合信号(ks);e)计算并且输出输出信号(as),所述输出信号包含所述转动对象(20)的运动速度和运动方向。

技术总结
本发明涉及一种磁场传感器(1),所述磁场传感器匹配用于确定转动对象(20)的转速和旋转方向,所述转动对象要么本身产生转动磁场,要么使现有的磁场相应地偏转。为此使用具有至少三个磁场测量元件(2a,2b,2c)的芯片(2),所述芯片呈3D霍尔传感器的形式。这样的磁场传感器(1)尤其在商用车中使用。转动元件的切向平面的法线方向定义z方向。由在z方向上敏感的传感器元件的信号分别与另外的传感器元件的信号一起形成差信号。产生的两个差信号具有相位偏移,由该相位偏移能够求取旋转方向。所生成的输出信号不仅包含关于旋转方向的信息,还包含关于速度的信息。含关于速度的信息。含关于速度的信息。


技术研发人员:C
受保护的技术使用者:克诺尔商用车制动系统有限公司
技术研发日:2021.06.25
技术公布日:2023/3/17
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