CN109507619A - 磁性传感器设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及磁性传感器设备和方法。提供了一种磁性传感器设备,用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。磁性传感器设备包括相对于对称轴呈旋转对称的磁体,其中在磁体内沿着对称轴形成有凹槽。进一步地,磁性传感器设备包括布置在凹槽内和对称轴上的第一磁性传感器元件以及布置在凹槽内和对称轴上的第二磁性传感器元件。附加地,磁性传感器设备包括集成电路,该集成电路被布置在凹槽内并且被配置为基于第一磁性传感器元件的第一输出信号和第二磁性传感器元件的第二输出信号来确定磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
Description
技术领域
示例涉及用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的磁性传感器设备和方法。
背景技术
在一些汽车应用(例如,凸轮轴感测,车轮速度感测)中,使用包括霍尔单元的背偏置传感器来感测在传感器前方旋转的含铁目标轮。然而,这种方案对于外部磁性杂散场不稳健。此外,为了在感测霍尔单元的位置处实现零磁场,背偏置磁体要求复杂的形状(设计)。此外,用于接触传感器的霍尔单元或其它部件的引线通常需要被引导围绕传感器封装件的大部分,因而整个传感器模块的尺寸很大。因此,可能需要改进的磁性感测技术。
发明内容
这种需求可以通过本文所描述的示例来满足。
一个示例涉及用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的磁性传感器设备。磁性传感器设备包括相对于对称轴呈旋转对称的磁体,其中在磁体内沿着对称轴形成有凹槽。进一步地,磁性传感器设备包括布置在凹槽内和对称轴上的第一磁性传感器元件以及布置在凹槽内和对称轴上的第二磁性传感器元件。附加地,磁性传感器设备包括集成电路,该集成电路被布置在凹槽内并且被配置为基于第一磁性传感器元件的第一输出信号和第二磁性传感器元件的第二输出信号来确定磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
另一示例涉及用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的方法。方法包括确定在磁体中形成的凹槽内的第一测量位置处的磁场的第一测量值。磁体相对于对称轴呈旋转对称,其中第一测量位置位于对称轴上。进一步地,方法包括确定在凹槽内的第二测量位置处的磁场的第二测量值,其中第二测量位置位于对称轴上。附加地,方法包括基于第一测量值和第二测量值,确定磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
附图说明
装置和/或方法的一些示例将在下面仅通过示例的方式并且参照附图进行描述,其中
图1图示用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的磁性传感器设备的一个示例;
图2图示用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的磁性传感器设备的另一示例;
图3图示沿着对称轴的磁场强度的示例性比较;
图4图示对于磁性传感器设备和旋转的磁性部件之间的不同距离的差分信号的示例性比较;
图5图示用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的方法的示例的流程图。
具体实施方式
现在将参照在其中图示一些示例的附图对各种实施例进行更加充分的描述。在附图中,为清楚起见,可以夸大线、层和/或区域的厚度。
相应地,尽管进一步的示例能够进行各种修改和备选的形式,其中一些具体示例在附图中示出,并且将后续进行详细描述。然而,该详细描述不将进一步的示例限制在所描述的具体形式中。进一步的示例可以涵盖落在本公开的范围内的所有修改、等同和备选。在贯穿附图的描述中,类似的标记指代类似或相似的元件,当互相比较时,其可以相同地或者以修改的形式实现,同时提供相同或相似的功能。
应当理解,当元件被称为“连接”或者“耦合”到另一元件时,元件可以直接或者经由一个或多个中介元件连接或耦合。如果两个元件A和B使用“或”组合,这应理解为公开所有可能的组合,即,只有A、只有B以及A和B。用于相同的组合的备选表述是“A和B中的至少一个”。相同的情况适用于多于两个元件的组合。
本文所使用的出于描述具体示例的目的的术语不旨在限制进一步的示例。每当使用单数形式(诸如“一”、“一个”和“该”)并且仅使用单个元件既不明确地也不隐含地限定为强制性的时,进一步的示例也可以使用多个元件来实现相同的功能。同样地,当功能被后续描述为使用多个元件实现时,进一步的示例可以使用单个元件或处理实体来实现相同的功能。进一步可以理解,当使用术语“包括”、“包含”、“包含有”和/或“包括有”时,其指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、工艺、动作、元件和/或部件,但不排除存在或附加其它特征、整体、步骤、操作、工艺、动作、元件、部件和/或其任意组合。
除非另有限定,否则所有术语(包括技术术语和科技术语)在本文中以示例所属领域的普通含义被使用。
图1图示用于确定磁性部件170绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的磁性传感器设备100。在图1的示例中,磁性部件170绕垂直于绘图层的旋转轴旋转。图1中图示的磁性部件170是齿轮。即,磁性部件170包括至少一个齿和邻接的槽。例如,磁性部件170可以是由铁磁材料制成的。
磁性传感器设备100包括磁体110,其相对于对称轴120呈旋转对称。出于说明的目的,在图1中示例性地图示了环形磁体的截面图。然而,应注意,可以使用任何种类的旋转对称磁体(例如,展现出截头圆锥的形状)。磁体110沿着对称轴极化。即,磁体110的基本磁矩(也称为基本或微观磁体)沿着对称轴定向(对齐)。换言之,磁体110的磁极沿着对称轴120互相接替。例如,磁体110的北极可以面向磁性部件170,而磁体110的南极背对磁性部件170(北-南磁化),反之亦然(南-北磁化)。在磁体110内沿着对称轴120形成凹槽130。如图1所示,凹槽130可以延伸穿过整个磁体110。
进一步地,磁性传感器设备100包括第一磁性传感器元件140,其被布置在凹槽130内并且被布置在对称轴120上(例如,与对称轴120共轴)。此外,磁性传感器设备100包括第二磁性传感器元件150,第二磁性传感器元件150被布置在凹槽130内并且被布置在对称轴120上(例如,与对称轴120共轴)。第一传感器元件140和第二传感器元件150可以是适于测量磁场的任何种类的传感器元件。借助于第一传感器元件140和第二传感器元件150,确定在第一测量位置处的磁场的第一测量值和在第二测量位置处的磁场的第二测量值。由于测量点位于对称轴120上,因而测量对于磁性传感器设备100绕对称轴120的旋转不敏感。即,磁性传感器设备100是扭曲不敏感的。
磁性传感器设备进一步包括集成电路160,该集成电路160被布置在凹槽130内。集成电路160被配置为基于第一磁性传感器元件140的第一输出信号和第二磁性传感器元件150的第二输出信号来确定磁性部件170的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。例如,集成电路160可以被配置为基于磁性传感器元件140的第一输出信号和磁性传感器元件150的第二输出信号之间的差异来确定磁性部件170的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。基于第一输出信号和第二输出信号之间的差异对磁性部件170的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的确定可以根据传统信号分析来完成。
磁性传感器设备100使用基于磁性传感器元件140、150和简单的旋转对称磁体100的差分感测原理。即,没有使用复杂的背偏置磁体。在第一磁性传感器元件140(位于磁性部件170附近的磁性传感器元件)的位置处的磁场通过磁性部件170调制,而在第二磁性传感器元件150(位于相对极,即远离磁性部件170)处的磁场几乎不受磁性部件170的影响。通过结合第一磁性传感器元件140的第一输出信号和第二磁性传感器元件150的第二输出信号,差分磁性偏移可以被抵消。此外,由于在第一磁性传感器元件140的第一输出信号和第二磁性传感器元件150的第二输出信号中存在与外部杂散场相关的分量,因此通过结合这两个信号,可以抵消外部杂散场。由于磁体110和磁性传感器元件140、150的共轴布置,磁性传感器设备100进一步地扭曲不敏感。此外,整个传感器组件位于磁体110内部。相应地,磁性传感器设备100在性能和成本方面可以更出众。此外,因为磁性偏移可以由于差分感测原理而被抵消,因此磁性传感器设备100可以提供真正开机(TPO)的能力,即,磁性传感器设备100可以在启动时立即确定磁性部件170的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
磁性传感器元件140、150可以对称地布置在凹槽内,以使磁性传感器元件140、150两者都暴露相同的磁性操作点。例如,磁体110到对称轴120上的正交投影(即,在其中磁体110上的点和对称轴120上的点的对应投影之间的连线垂直于对称轴120)从对称轴120上的第一点P1延伸到对称轴120上的第二点P2。因此,从第一磁性传感器元件140到对称轴120上的第一点P1的最小距离等于从第二磁性传感器元件150到对称轴120上的第二点P2的最小距离。
进一步地,磁性传感器元件140、150可以放置在磁体110的边缘附近。例如,从第一磁性传感器元件140到对称轴上的第一点P1的最小距离可以小于从对称轴120上的第一点P1到对称轴120上的第二点P2的距离的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、或10%。换言之,从磁性传感器元件140、150沿着由对称轴120所限定的方向到磁体110的边缘的最小距离可以不少于磁体110沿该方向的延伸的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、或10%。作为结果,磁性传感器元件140、150可以暴露于小的磁性操作点(例如,沿着由对称轴120所限定的方向上少于30mT,并且沿着垂直于对称轴120的方向上基本上更小,例如3mT或更少)。面内磁场的绝对消失可以在垂直于对称轴120的方向与对称轴120交叉的地方实现。
如上所述,任何种类的磁性感测原理可以被用于磁性传感器元件140、150。例如,可以使用磁阻传感器。即,第一磁性传感器元件140和第二磁性传感器元件150中的至少一个磁性传感器元件可以包括磁阻结构。如果磁阻结构没有饱和操作,那么磁阻结构可以是(高度)线性的,即展现(高度)线性传递功能。相应地,可以实现高度精确的测量。在一些示例中,磁阻结构可以基于涡流传感器原理。即,磁阻结构可以包括被配置为在磁性自由层(magnetic free layer)中生成闭合磁通磁化图案(magnetization pattern)的磁性自由层以及具有非闭合磁通参考磁化图案的磁性参考层(magnetic reference layer)。在美国专利申请号14/141,660、德国专利申请号10 2016 102 214.4、德国专利申请号10 2016112 008.1或德国专利申请号10 2017 112 546.9中描述了示例性涡流传感器,这些申请的内容以其整体内容通过引用并入于此。与例如基于霍尔效应的传感器相比,基于涡流的传感器提供高很多倍(例如,十倍)的灵敏度(可检测性)。相应地,可以增加磁性传感器设备100和旋转的磁性部件170之间的距离(空气间隙)。
然而,在一些示例中,可以使用基于霍尔效应的磁性传感器元件。即,第一磁性传感器元件140和第二磁性传感器元件150中的至少一个磁性传感器元件可以包括霍尔效应区域,在该霍尔效应区域中当存在磁场时发生霍尔效应。
图2中图示了根据所提议的架构的磁性传感器设备200的更详细示例。磁性传感器设备200包括环形磁体110(例如,是由各向异性的铁氧体制成的),环形磁体110相对于对称轴120呈旋转对称。在环形磁体110内沿着对称轴120形成凹槽130。凹槽130延伸穿过整个磁体110。环形磁体110沿着对称轴120极化,其在图2中通过环形磁体110的磁极110-1、110-2沿着对称轴120的接续所指示。
在凹槽130内和对称轴120上分别布置第一磁性传感器元件140和第二磁性传感器元件150。相应地,确定在第一测量位置处的磁场的第一测量值和在第二测量位置处的磁场的第二测量值。因此,整个传感器组件位于磁体110内部。
磁性传感器元件140、150对称地布置在凹槽内,以使磁性传感器元件140、150两者暴露相同的磁性操作点。从磁性传感器元件140沿着由对称轴120所限定的方向到磁体110的边缘的最小距离d1和从磁性传感器元件150沿着由对称轴120所限定的方向到磁体110的边缘的最小距离d2小于磁体110沿该方向的延伸的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、或10%。作为结果,磁性传感器元件140、150被暴露于小的磁性操作点。其在图3中示例性地图示。
假设对称轴120等于笛卡尔坐标系中的z轴,图3图示沿着z轴(即对称轴120)的磁场分量Bz,如由位于z轴上的磁性传感器元件140、150所测量的那样。由于磁体110相对于z轴呈旋转对称,并且由于磁性传感器元件140、150位于z轴上(即,与对称轴120共轴),相应的沿着x轴的相应的磁场分量Bx和沿着y轴的磁场分量By为零。磁场分量Bz的强度以任意场强单位来说明。进一步地,沿着z轴的定位是以任意长度单位给出的。
针对在环形磁体110中形成的凹槽130的不同直径图示了磁场分量Bz。线310到线350图示针对凹槽130的增加的直径的磁场分量Bz。
在图3的示例中,环形磁体110从以任意长度单位的z位置2.00延伸到以任意长度单位的z位置8.00。即,环形磁体110沿着z轴具有6.00任意长度单位的长度。从图3中可以明显看出磁场分量Bz朝环形磁体110的轴向端减小,并且在环形磁体110的中心部分是最高的。从图3中可以进一步明显看出,磁性偏移(即在环形磁体110的边缘处磁场分量Bz从零的位移)随着凹槽130的直径的增加而减小。
通过调整距离d1、d2到较小值,磁性传感器元件140、150可以暴露于较小的磁性工作点。相应地,可以确保磁场分量Bz的偏移的较低漂移。此外,可以基于期望的磁性工作点来选择凹槽130的直径。可以确保凹槽130的某个最小直径,用于将磁性传感器元件140、150放置在环形磁体110内部。即,凹槽130的直径可以用于调整磁性操作点。进一步地,增加凹槽130的直径可以允许减小磁性传感器元件140、150对沿着z轴的(轻微)位移的灵敏度。
例如,环形磁体110可以展现8mm的直径和6mm的高度(即,沿着对称轴120的延伸)。凹槽130可以是具有4mm的孔直径的孔。例如,磁性传感器元件140、150可以以最小距离d1、d2=0.1mm放置在磁体110内部。然而,应注意,上文的数值示例仅仅出于说明的目的,因此不是限制性的。磁性传感器设备200的个体部件的尺寸/距离可以被选择为与上文的数值示例相比更小和/或更大。
传感器设备200进一步包括集成电路160,集成电路160被布置在凹槽130内。集成电路160被配置为基于第一磁性传感器元件140的第一输出信号(指示第一测量值)和第二磁性传感器元件150的第二输出信号(指示第二测量值)确定磁性部件170的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。如上文所论述的,可以使用第一磁性传感器元件140的第一输出信号和第二磁性传感器元件150的第二输出信号之间的差异。可以通过集成电路160以多种方式计算差分信号。例如,集成电路160可以利用惠斯通桥或直接将第一输出信号和第二输出信号馈送到差分放大器。
图4中图示了示例性的差分信号。针对磁性传感器设备200和磁性部件170之间的不同距离(空气间隔),以任意单位图示了差分信号的振幅(强度)。线410到线450图示了针对磁性传感器设备200和磁性部件170之间的增加的距离的差分信号。
在图4的示例中,磁性部件170假设为齿轮。图4图示齿轮以50°绕其旋转轴的旋转。首先(例如,在较小的旋转角度下),槽面向磁性传感器设备200。随着旋转角度的增加,磁性部件170的齿面向磁性传感器设备200。在更高的旋转角度下,槽再次面向磁性传感器设备200。从图4可以明显看出,对于磁性传感器设备200和磁性部件170之间的不同距离,当齿经过传感器设备200时,差分信号的振幅增加到最大。另一方面,当槽(缺口)经过传感器设备200时,振幅最小。对于磁性传感器设备200和磁性部件170之间的较小距离410,齿边缘的过冲是可见的。这些过冲可以通过增加磁性传感器设备200和磁性部件170之间的距离来避免。通常可以基于磁性传感器元件140、150的灵敏度来选择磁性传感器设备200和磁性部件170之间的距离(例如,对于具有增大的灵敏度的磁性传感器元件,距离增加)。例如,与使用包括霍尔效应区域的磁性传感器元件140、150相比,如果使用包括基于涡流的磁阻结构的磁性传感器元件140、150,那么可以增加磁性传感器设备200和磁性部件170之间的距离。
例如,可以通过间隔件295来增加磁性传感器设备200和磁性部件170之间的距离。例如,间隔件295可以是包封磁体110的封装件(未图示)的一部分。封装件可以由任何类型的模具(例如,塑料)来制成。间隔件295可以进一步担任磁体和传感器组件的固定器。
在图2的示例中,第一磁性传感器元件140、第二磁性传感器元件150和集成电路160集成在分立的裸片上。裸片自身布置在载体290(例如,印制电路板(PCB)、引线框架或裸片焊盘)上。然而,应注意,感测元件的布置不限于该具体的实现。例如,第一磁性传感器元件140、第二磁性传感器元件150和集成电路160可以集成在同一裸片上(即在单个裸片上)。备选地,集成电路160可以与第一磁性传感器元件140和第二磁性传感器元件150中的一个传感器元件一起集成在第一裸片上,其中第一磁性传感器元件140和第二磁性传感器元件150中的另一个传感器元件集成在第二(附属)裸片上。即,以分立封装的一个、两个或更多个芯片可以被安装在载体290上。在上文示例中的每个示例中,磁性传感器元件暴露于相同的磁性操作点,并且杂散场可以通过基于两个传感器信号的差分场计算来抵消。
磁性传感器设备200进一步包括至少一个电接触280(例如,引线),用于连接到外部电路。电接触280和磁性部件170被布置在磁体110的相对侧。即,磁性传感器设备200展现顶部读出(top readout)。例如,一个或多个电接触280可以从封装件的表面延伸,该封装件的表面与面向磁性部件170的封装件的第二表面相对。顶部读出可以允许避免在磁性传感器设备200的大部分周围的电接触的引导。相应地,磁性传感器设备200的生产可以在要求的工艺步骤、制造时间和成本方面改进。进一步地,由于电接触不需要在磁体110周围弯曲,因此与传统技术相比,可以减小磁性传感器设备200的尺寸。例如,为了应对磁性传感器元件140、150的定位公差以及为了实现样本精细可编程TPO值,可以使用偏移读出。
由于轴向极化的环形磁体110(例如,由烧结的铁氧体制成的)是简单并且便宜的背偏置磁体,因此与传统架构相比,磁性传感器设备200可以是有利的。此外,磁性传感器设备200提供与传统霍尔传感器相同的输出切换行为。相应地,其可以与针对传统霍尔传感器设计的外部电路一起使用。顶部读出省略了封装引线的弯曲,从而可以有利于磁性传感器设备200的组装。环形磁体110连同顶部读出的简单设计可以实现磁性传感器设备200的小尺寸(例如,在垂直于对称轴120的方向上)。进一步地,如果使用基于涡流的磁性传感器元件140、150,那么由于与使用基于霍尔效应的传感器的传统架构相比其具有更高的灵敏度(可检测性),因而可以增加磁性传感器设备200到磁性部件170的距离。附加地,磁性传感器设备200的差分感测原理实现杂散场稳健性以及TPO能力。由于磁性传感器元件140、150被布置在对称轴120上(即机械以及磁性的对称中心),磁性传感器设备200也是扭曲不敏感的。从图4可以明显看出,磁性传感器设备200进一步实现足够的信号调制。
借助于图5中的流程图图示了用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的方法500的示例。方法500包括确定502在磁体中形成的凹槽内的第一测量位置处的磁场的第一测量值。磁体相对于对称轴呈旋转对称,其中第一测量位置位于对称轴上。进一步地,方法500包括确定504在凹槽内的第二测量位置处的磁场的第二测量值,其中第二测量位置位于对称轴上。附加地,方法500包括基于第一测量值和第二测量值,确定506磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
如上所述,确定磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度可以包括基于第一测量值和第二测量值之间的差异来确定磁性部件的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度。
结合所提出的技术或者上文所述的一个或多个示例(例如,图1至图4),提及了方法的更多细节和方面。方法可以包括一个或多个附加的可选的特征,这些特征对应于所提出的技术的一个或多个方面或者上文所述的一个或多个示例。
与前面详细描述的示例和图形中的一个或多个示例和图形一起描述和提及的方面和特征也可以与其它示例中的一个或多个示例结合,以便替代其它示例中的类似特征或者以便将该特征附加地引入到其它示例中。
描述和附图仅仅图示本公开的原理。此外,本文所列举的所有示例主要旨在清楚地仅出于教学的目的,以帮助读者理解本公开的原理以及由发明人所贡献的概念,以促进本领域。本公开在本文中列举原理、方面和示例的所有表述以及其具体示例旨在涵盖其等同。
应当理解,除非明确地或隐含地另有声明,例如出于技术的原因,否则在说明书或权利要求中所公开的多种动作、工艺、操作、步骤或功能的公开内容不可以被解释为按照特定的顺序。因此,多种动作或功能的公开内容将不把其限制到具体的顺序,除非出于技术的原因这种动作或功能是不可互换的。进一步地,在一些示例中,单个动作、功能、工艺、操作或步骤可以分别包括多个子动作、子功能、子工艺、子操作或子步骤,或者可以被分别拆分为多个子动作、子功能、子工艺、子操作或子步骤。除非明确排除,否则这种子动作可以被包括并且作为该单个动作的公开内容的一部分。
此外,据此将随附权利要求并入详细描述中,其中每个权利要求可以独立作为分立的示例。尽管每个权利要求可以独立作为分立的示例,但应当注意,虽然在权利要求中从属权利要求可以引用与一个或多个其它权利要求的特定组合,但是其它示例也可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求或独立权利要求的主题的组合。除非声明不旨在进行特定组合,否则在本文中明确提出了这种组合。此外,还旨在将权利要求的特征包括在任何其它独立权利要求中,即使该权利要求不是直接从属于该独立权利要求。
Claims (20)
1.一种磁性传感器设备(100),用于确定磁性部件(170)绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度,所述磁性传感器设备包括:
磁体(110),相对于对称轴(120)呈旋转对称,其中在所述磁体(110)内沿着所述对称轴(120)形成有凹槽(130);
第一磁性传感器元件(140),被布置在所述凹槽内和所述对称轴(120)上;
第二磁性传感器元件(150),被布置在所述凹槽内和所述对称轴(120)上;以及
集成电路(160),被布置在所述凹槽内,并且被配置为基于所述第一磁性传感器元件(140)的第一输出信号和所述第二磁性传感器元件(150)的第二输出信号来确定所述磁性部件(170)的所述旋转速度、所述旋转方向和/或所述旋转角度。
2.根据权利要求1所述的磁性传感器设备,其中所述磁体(110)到所述对称轴(120)上的正交投影从所述对称轴(120)上的第一点延伸到所述对称轴(120)上的第二点,其中从所述第一磁性传感器元件(140)到所述对称轴(120)上的所述第一点的最小距离等于从所述第二磁性传感器元件(150)到所述对称轴(120)上的所述第二点的最小距离。
3.根据权利要求2所述的磁性传感器设备,其中从所述第一磁性传感器元件(140)到所述对称轴(120)上的所述第一点的所述最小距离小于从所述对称轴(120)上的所述第一点到所述对称轴(120)上的所述第二点的距离的5%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述磁体(110)沿着所述对称轴(120)极化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述凹槽延伸穿过整个所述磁体(110)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述集成电路(160)被配置为基于所述第一输出信号和所述第二输出信号之间的差异来确定所述磁性部件(170)的所述旋转速度、所述旋转方向和/或所述旋转角度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述磁性部件(170)包括至少一个齿和邻接的槽。
8.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述第一磁性传感器元件(140)和所述第二磁性传感器元件(150)中的至少一个磁性传感器元件包括磁阻结构。
9.根据权利要求8所述的磁性传感器设备,其中所述磁阻结构包括:
磁性自由层,被配置为在所述磁性自由层中生成闭合磁通磁化图案;以及
磁性参考层,具有非闭合磁通参考磁化图案。
10.根据权利要求8或9所述的磁性传感器设备,其中所述磁阻结构的传递函数是线性的。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述第一磁性传感器元件(140)和所述第二磁性传感器元件(150)中的至少一个磁性传感器元件包括霍尔效应区域。
12.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,进一步包括封装件,所述封装件包封所述磁体(110)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,进一步包括一个或多个电接触,用于连接到外部电路,其中所述一个或多个电接触和所述磁性部件(170)被布置在所述磁体(110)的相对侧。
14.根据前述权利要求中任一项所述的磁性传感器设备,其中所述对称轴(120)垂直于所述旋转轴。
15.一种用于确定磁性部件绕旋转轴的旋转速度、旋转方向和/或旋转角度的方法(500),包括:
确定(502)在磁体中形成的凹槽内的第一测量位置处的磁场的第一测量值,其中所述磁体相对于对称轴呈旋转对称,并且其中所述第一测量位置位于所述对称轴上;
确定(504)在所述凹槽内的第二测量位置处的所述磁场的第二测量值,其中所述第二测量位置位于所述对称轴上;
基于所述第一测量值和所述第二测量值,确定(506)所述磁性部件的所述旋转速度、所述旋转方向和/或所述旋转角度。
16.根据权利要求15所述的方法,其中确定(506)所述磁性部件的所述旋转速度、所述旋转方向和/或所述旋转角度包括基于所述第一测量值和所述第二测量值之间的差异来确定所述磁性部件的所述旋转速度、所述旋转方向和/或所述旋转角度。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中所述磁体到所述对称轴上的正交投影从所述对称轴上的第一点延伸到所述对称轴上的第二点,其中从所述第一测量位置到所述对称轴上的所述第一点的距离等于从所述第二测量位置到所述对称轴上的所述第二点的距离。
18.根据权利要求17所述的方法,其中从所述第一测量位置到所述对称轴上的所述第一点的所述距离小于从所述对称轴上的所述第一点到所述对称轴上的所述第二点的距离的5%。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法,其中所述磁体沿着所述对称轴极化。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法,其中所述对称轴垂直于所述旋转轴。
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