CN109974575A - 用于使用自动增益调整算法检测旋转角度的方法及其设备 - Google Patents

用于使用自动增益调整算法检测旋转角度的方法及其设备 Download PDF

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Abstract

一种旋转角度检测方法包括：基于从第一霍尔元件接收的第一测量磁值来检测第一旋转角度；检测从第二霍尔元件接收的对应于第一检测旋转角度的第一磁值；基于响应于所述磁性件中的一个以第一旋转角度旋转而从第二霍尔元件接收的第二测量磁值与第一磁值之间的第一差异值来调整增益；通过将该增益施加到第一磁值来重新检测第二旋转角度，并且重新检测从第二霍尔元件接收的对应于第二旋转角度的第二磁值；以及响应于第二磁值和第二测量磁值之间的第二差异值变得小于δ值，输出第二旋转角度作为确认的旋转角度。

Description

用于使用自动增益调整算法检测旋转角度的方法及其设备
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0181607的在35 USC 119(a)下的权益，出于所有目的，所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用纳入本文。
技术领域
下面的描述涉及一种用于检测旋转体的旋转角度的设备。下面的描述还涉及一种用于检测旋转体的旋转角度的方法。
背景技术
对于旋转角度检测设备，已知一种结构，其中一个永磁体被附接到一个旋转板并且至少一个霍尔传感器被布置在附近。该设备可以通过基于检测一个磁体和一个传感器之间的相对运动来检测磁场的改变，来计算一个磁体相对于一个传感器的相对旋转角度。使用这样的原理，当一个磁体和一个传感器的特性一致时，可以将测量值可靠地转换为距离或角度。
图16示出用于解释与提供旋转角度检测设备有关的替代技术的曲线图。
参考图16在(a)处，通过使旋转板顺时针和逆时针旋转来测量曲线图中的磁值。这样的信号的形状关于旋转板的旋转方向改变的时间点左右对称，并且每当磁性件(magnetic piece，磁性部件)横过霍尔传感器时，该信号的峰值出现在底部。参考图16在(a)处的放大部分，测量来自每个霍尔传感器的磁值，如在图16中在(b)处示出的。在图16中在(a)处的峰值的偏差是由于每个磁性件的不均匀性造成的。可以看出，负方向上的峰值是从-600计数的最小值到-500计数的最大值。因此，即使可以被视为相同磁性件的产品也表现出20％的偏差。
图17是用于解释与旋转角度检测设备有关的替代技术的曲线图。图17是基于通过将从位于一个旋转板上的一个磁性件的中点到下一个磁性件的中点的部分设定为一个区段(section)并且通过在这样的预定区段中叠加出自图16中的曲线的一个具有最大峰值的曲线和一个具有最小峰值的曲线而举例。
参考图17的实施例，期望在任何一个霍尔传感器(诸如多个霍尔传感器中的霍尔传感器Z3)处测量的理想曲线是由粗虚线表示的曲线Z3。曲线Z'3示出最大峰值，并且曲线Z”3示出最小峰值。设角度x的磁值在曲线Z3中是-300计数。在此实施例中，对应于-300计数的角度在曲线Z'3中是x'，曲线Z'3是考虑到磁性件或传感器的干扰而测得的，并且对应于-300计数的角度在另一曲线Z”3中是x”。在此实施例中，在30°的范围内角度x'和角度x”之间的误差是大约2°，这意味着对于检测的角度值存在大约7％的误差范围或±3.5％的误差范围。
此外，传感器或磁体在制造过程中并非被一致地生产。因此，当计算角度时，此一致性缺乏被认为是因实际相对运动而发生的信号，并且由旋转角度检测设备检测的角度是不准确的。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下文在具体实施方式中被进一步描述。本发明内容不意在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个一般方面，一种包括霍尔元件和磁性件的旋转角度检测设备的旋转角度检测方法包括：基于从第一霍尔元件接收的第一测量磁值来检测第一旋转角度；检测从第二霍尔元件接收的对应于第一检测旋转角度的第一磁值；基于响应于所述磁性件中的一个以第一旋转角度旋转而从第二霍尔元件接收的第二测量磁值与第一磁值之间的第一差异值来调整增益；通过将该增益施加到第一磁值来重新检测第二旋转角度，并且重新检测从第二霍尔元件接收的对应于第二旋转角度的第二磁值；以及响应于第二磁值和第二测量磁值之间的第二差异值变得小于δ值，输出第二旋转角度作为确认的旋转角度。
该第一霍尔元件和该第二霍尔元件可以是具有如下磁值的霍尔元件：所述磁值具有来自霍尔元件的各自的输出波形改变的最灵敏输出波形改变。
调整增益可以包括响应于第二差异值大于第一差异值而使增益减小一调整值。
调整增益可以包括响应于第二差异值小于第一差异值而使增益增加一调整值。
调整增益可以包括使增益改变一调整值，其中该调整值根据第一差异值和第二差异值之间的比较结果而不同。
至少两个霍尔元件可以被布置成使得，所述磁性件的相对运动方向和相位与包括所述至少两个霍尔元件的霍尔传感器的相对运动方向和相位一致。
检测磁值可以是基于所述霍尔元件中的每个的旋转角度使用函数计算的磁值。
检测磁值可以是与所述霍尔元件中的每个的旋转角度对应的、存储在查找表中的磁值。
所述磁性件可以沿着旋转体的圆周相隔一定距离均匀地间隔开。
在另一个一般方面，一种旋转角度检测设备包括：磁性件，被定位在一个旋转体中；一个霍尔传感器，包括至少三个霍尔元件，所述霍尔元件被配置为测量所述磁性件中的每个的磁值；和一个信号处理器，该信号处理器被配置为通过如下方式，通过将从第一霍尔元件接收的第一测量磁值施加到第二霍尔元件来调整增益并且检测确认的旋转角度：通过将基于第一测量磁值检测的第一旋转角度施加到第二霍尔元件来计算第一检测磁值；基于响应于所述磁性件中的一个以第一旋转角度旋转而从第二霍尔元件接收的第二测量磁值与第一检测磁值之间的第一差异值来调整增益；以及基于第二差异值与该第一差异值的比较结果，输出第二旋转角度作为确认的旋转角度，该第二差异值是基于该增益重新检测的第二磁值与第二测量磁值之间的差异值。
该信号处理器可以被配置为从霍尔元件中按输出波形的微分值的绝对值的降序选择两个输出波形。
该信号处理器可以被配置为通过响应于第二差异值大于第一差异值而使增益减小一调整值和通过响应于第二差异值小于第一差异值而使增益增加该调整值来调整增益。
该旋转角度检测设备还可以包括用于将与霍尔元件的旋转角度中的每个对应的磁值存储在查找表中的存储装置。
该信号处理器可以被配置为调整增益直到第二差异值小于δ值，并且然后重新检测第二检测旋转角度。
所述磁性件可以沿着旋转体的圆周相隔一定距离均匀地间隔开。
调整增益还可以包括使增益改变一调整值，其中该调整值根据第一差异值和第二差异值之间的比较结果而不同。
根据下面的详细描述、图和权利要求，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
图1是旋转角度检测设备的一个实施例的示意性视图。
图2是在图1的实施例中例示的旋转角度检测设备的侧视图。
图3是图1的实施例的霍尔传感器的图解。
图4是旋转角度检测设备的一个实施例的配置的图解。
图5是示出了通过使旋转体在旋转角度检测设备的霍尔传感器中从0度旋转到29度而获得的霍尔元件的输出波形的曲线图。
图6是其中增益被施加到从图5的实施例中示出的输出波形选择的两个输出的波形的曲线图。
图7是示出了施加到图6的实施例的增益的变化的曲线图。
图8是用于解释旋转角度检测设备的旋转角度检测方法的概念曲线图。
图9是用于解释旋转角度检测设备的旋转角度检测方法的概念曲线图。
图10是用于解释旋转角度检测设备的旋转角度检测方法的流程图。
图11是其中根据旋转角度检测设备的度数存储函数值的查找表。
图12是旋转角度检测设备的角度x的曲线图。
图13是示出图12的实施例的角度x连续改变360度的曲线图。
图14是旋转角度检测设备的一个实施例的图。
图15是旋转角度检测设备的另一个实施例的图。
图16示出了用于解释与旋转角度检测设备有关的替代技术的曲线图。
图17是用于解释与旋转角度检测设备有关的替代技术的曲线图。
在所有图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。图可能未按比例，并且为了清楚、例示和方便，可能夸大图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供下面的详细描述以帮助读者获得对在本文中描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在本文中描述的方法、设备和/或系统的各种改变、改型和等同物将是明显的。例如，在本文中描述的操作序列仅仅是示例，并且不限于在本文中阐述的那些，而是可以改变，如在理解本申请的公开内容之后将明显的，必须以一定的顺序进行的操作除外。此外，为了增加清楚性和简洁性，可以省略对本领域中已知的特征的描述。
在本文中描述的特征可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于在本文中描述的示例。而是，提供在本文中描述的实施例仅仅是为了例示实施在本文中描述的方法、设备和/或系统的许多可能方式中的一些，这些可能方式在理解本申请的公开内容之后将是明显的。
在整个说明书中，当一个元件，诸如层、区域或基板，被描述为“在”另一个元件“上”、“连接到”或“耦合到”另一个元件时，它可以直接“在”另一个元件“上”、“连接到”或“耦合到”另一个元件，或者可以存在介于它们之间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接位于”另一个元件“上”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一个元件时，可以没有介于它们之间的其他元件。
如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及相关联的所列项中的任何两个或更多个的任何组合。
尽管在本文中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语来描述各种构件、部件、区域、层或区段，但是这些构件、部件、区域、层或区段不受这些术语限制。而是，这些术语仅被用来将一个构件、部件、区域、层或区段与另一个构件、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离实施例的教导的前提下，在本文中描述的实施例中提及的第一构件、部件、区域、层或区段也可以称为第二构件、部件、区域、层或区段。
在本文中可以使用诸如“之上(above)”、“上部(upper)”、“之下(below)”和“下部(lower)”之类的空间相对术语以易于描述，以描述如在图中示出的一个元件与另一个元件的关系。除了在图中描绘的取向之外，这样的空间相对术语意在还囊括在使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则相对于另一个元件被描述为在“之上”或“上部”的元件将相对于该另一个元件在“之下”或“下部”。因此，术语“之上”囊括上取向和下取向，取决于装置的空间取向。装置还可以以其他方式定向(例如，旋转90度或处于其他取向)，并且应相应地解释在本文中使用的空间相对术语。
在本文中使用的术语仅用于描述各个实施例，并且不用来限制本公开内容。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”指定所陈述的特征、数目、操作、构件、元件和/或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数目、操作、构件、元件和/或其组合。
由于制造技术和/或公差，图中示出的形状的变化可能发生。因此，在本文中描述的实施例不限于在图中示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状改变。
在本文中描述的实施例的特征可以以各种方式组合，如在理解本申请的公开内容之后将明显的。此外，尽管在本文中描述的实施例具有各种配置，但是其他配置是可能的，如在理解本申请的公开内容之后将明显的。
在本文中，应注意，关于一个实施例或实施方案使用术语“可以”，例如，关于一个实施例或实施方案可以包括或实施什么，意味着存在包括或实施这样特征的至少一个实施例或实施方案，而所有实施例和实施方案不限于此。
下面的描述涉及一种旋转角度检测方法及其设备，该设备能够检测旋转体的精确旋转角度，而不论各种误差，诸如用于测量旋转体中的这样的旋转角度的磁性件或霍尔传感器的制造公差以及安装这样的装置时生成的机械公差。
图1是旋转角度检测设备的一个实施例的示意性视图，并且图2是在图1的实施例中例示的旋转角度检测设备的侧视图。
本实施例的旋转角度检测设备可以被应用于所有种类的应用中，诸如被应用于要求基于测量的磁场的改变来测量距离、角度等的工业中。旋转角度检测设备的一个实施例是精确地测量马达旋转角度和旋转速度的工业机构的马达控制器。另一个实施例是在用于在根据用户的请求改变汽车的路径和行驶方向的转向系统中使用的、测量汽车的发动机RPM时的阀的自动开关装置。其他实施例是盖的打开角度控制装置或智能手表的圈口(bezel，表圈)旋转角度控制装置等。然而，这些仅仅是示例，并且将明显的是，本实施例在许多相关技术领域中具有相关应用。
如图1和图2的实施例中例示的，旋转角度检测设备100可以包括旋转体120，该旋转体以旋转体120可以旋转的方法安装在基座构件110上。当旋转角度检测设备100被安装在可穿戴装置诸如智能手表中时，基座构件110可以是智能手表的表盘(dial，表面，手表面)。在一个实施例中，旋转体120由具有盘形式的板构件制成，并且在此情况下，旋转体120被配置为围绕旋转轴122旋转，该旋转轴可以与旋转体120成一体。在另一个实施例中，旋转体120由具有环形式的板构件制成。在其他实施方案中，旋转体120具有各种形式，例如，诸如具有下部部分的平坦侧但具有上部部分的凸面侧或曲面侧。处于标准状态的旋转体120——意味着旋转体120未旋转并且停止——可以由于用户的操作而改变到旋转体120旋转一定程度的状态。在另一个实施例中，旋转体120可以被形成为使得该旋转体以与其他构件的旋转有关联的方式旋转。
在旋转体120中，可以沿着旋转体120的圆周安装彼此分开预定角度的多个磁性件130。在一个实施例中，多个磁性件130被插入旋转体120的下部部分内，如在图1-图2的实施例中例示的。磁性件130中的每个可以被形成为各种形状，诸如圆形、正方形和矩形。图1-图2的例示的实施例给出了磁性件130的数目是八个的一个实施例，但是磁性件130的数目不限于八个。例如，可以使用其他数目的磁性件130。例如，当磁性件130的数目是八个时，磁性件130沿着旋转体120的圆周以45度的间隔均匀地间隔开。当磁性件130的数目是十二个时，磁性件130沿着旋转体120的圆周以30度的间隔均匀地间隔开。当旋转体120旋转时，磁性件130可以沿着旋转体120的表面在圆周方向上沿着第一路径移动。
旋转角度检测设备100可以包括一个或多个霍尔传感器140。在一个实施例中，一个或多个霍尔传感器140的数目可以是一个或两个，但不限于此。每个霍尔传感器140可以包括至少三个霍尔元件。在一个实施例中，所有霍尔元件都是平面霍尔元件(planar hallelement)。在另一个实施例中，所有霍尔元件都是竖直霍尔元件(vertical hallelement)。在又一个实施方案中，霍尔元件中的至少一个是平面霍尔元件，并且至少一个霍尔元件是竖直霍尔元件。如众所周知的，平面霍尔元件是检测竖直方向上的磁力线的强度并且输出与这样的磁力成比例的磁力值的元件，并且竖直霍尔元件是检测水平方向上的磁力线的强度并且输出与这样的磁力成比例的磁力值的元件。
根据在图2的实施例中例示的一个实施例，至少一个霍尔传感器140被布置成从旋转体120的下部部分开始往下分开。至少一个霍尔传感器140可以被布置成使得当旋转体120旋转时磁性件130按顺次顺序(in serial order)经过该霍尔元件的上部部分。在图1-图2中例示的实施例中，当旋转体120在标准位置时，磁性件130中的一个与霍尔传感器140的上部部分相对。此外，当旋转体120旋转超过29度时，相邻的磁性件130经过霍尔传感器140的上部部分。此外，当旋转体120在标准位置旋转超过59度时，两个相邻的磁性件130以连贯顺序经过霍尔传感器140的上部部分。以此方式，旋转体120的旋转角度越大，相应地经过霍尔传感器140的上部部分的磁性件130的数目就越大。在一个实施例中，当旋转体120在标准位置时，霍尔传感器140和磁性件130可以以便于使用霍尔传感器140跟踪磁性件130的运动的特定方式间隔开。
旋转角度检测设备100还可以包括具有至少一个霍尔传感器140的电路板150。电路板150还可以包括电子电路，该电子电路被配置为响应于霍尔传感器140的测量输出，检测与旋转体120的当前旋转状态对应的旋转体120的旋转角度。
图3是在图1的实施例中例示的霍尔传感器的图解。
参考图3的实施例，旋转角度检测设备100的霍尔传感器140包括至少三个个体霍尔元件。在此实施例中，形成霍尔传感器140的霍尔元件被布置成与磁性件130相对于霍尔传感器的相对运动方向(如由图3中的箭头指示的)和相位一致，这样做是为了由于在移动方向上的霍尔元件而最大化所生成的相位差。
图4是旋转角度检测设备的一个实施例的结构的图解。
参考图4的实施例，作为旋转角度检测设备100的电路板150的全部或一部分被包括的电子电路200包括信号预处理器210、信号处理器220和输出器230。
在图4的实施例中，信号预处理器210可以将由霍尔传感器检测的模拟信号转换为数字信号，并且放大该数字信号并且从该数字信号滤除噪声。因此，信号预处理器210对信号执行操作，以使得它为由信号处理器220进行的信号处理做好准备。
信号预处理器包括例如AD转换器211、放大器212和滤波器213以执行以上功能。
信号处理器220从多个霍尔元件选择其输出波形改变的两个最灵敏的霍尔元件。也就是说，两个霍尔元件的输出波形按霍尔元件的输出波形的微分值的大小的降序来选择。此时，由于在测量时使霍尔元件移动的方式，输出波形可以由正弦函数之和表示。
信号处理器220可以包括例如计算器221和增益调整器222。
计算器221将第一霍尔元件的第一测量磁值施加到第二霍尔元件，由此调整增益和检测确认的磁值。计算器221将基于该第一测量磁值检测的第一检测旋转角度施加到第二霍尔元件，由此计算在先的第二检测磁值。计算器221通过使用基于从旋转第一检测旋转角度的第二霍尔元件测量的磁值与在先的第二检测磁值之间的第一差异值调整的增益，来重新计算第二检测磁值。计算器221基于第一差异值与第二差异值的比较，输出第一检测旋转角度作为确认的旋转角度，该第二差异值为第二霍尔元件的第二检测磁值与测量磁值之间的差异值。另外，当第二差异值变得小于预定的δ值时，计算器221输出第一检测旋转角度作为确定的角度。
如果第二差异值大于第一差异值，则增益调整器222执行调整以使增益增加一调整值，并且如果第二差异值小于第一差异值，则增益调整器222调整以使增益减小该调整值。该调整值可以是预定值，并且在一个实施例中可以是一个常数调整值，或在另一个实施例中可以是两个常数，基于比较结果具有不同的步长。
例如，如果第二差异值小于第一差异值，则增益调整器222调整以使增益α＝1增加0.05的调整值，使得获得增益α＝1+0.05＝1.05，并且如果第二差异值大于第一差异值，则增益调整器222调整以使增益减小0.025的调整值，使得获得增益α＝1.05-0.025＝1.025。如果使用多个调整值，使得调整量根据比较结果而不同，则通过使用该旋转角度检测设备检测旋转角度的计算速度可以较慢但是其准确度增加。
该旋转角度检测设备还可以包括存储装置240。存储装置240将与多个旋转角度中的每个对应的磁值存储在查找表中。下文在描述图11时将提供这样的存储装置240的另一些细节。
输出器230输出确认的旋转角度。输出器230可以输出测量磁值或从中消除了干扰的检测磁值。
图5是通过使旋转体在示例性旋转角度检测设备的一个霍尔传感器中从0度旋转至29度而获得的霍尔元件的输出波形的曲线图。图6是其中增益被施加到从图5的实施例中示出的输出波形选择的两个输出的波形的曲线图。图7是示出了施加到图6的实施例的增益的改变的曲线图。
参考图5的实施例，关于霍尔元件Z4的实施例，相对于一个磁体的位置与霍尔元件Z1或霍尔元件Z3的不同，因此观察到霍尔元件Z4的输出波形的振幅和偏移被输出为与霍尔元件Z1或霍尔元件Z3的输出波形的振幅和偏移相比不同。
当在图3中例示的霍尔元件旋转360度时，可以获得在数量上与所有霍尔元件的数目对应的输出波形，如在图16中在(a)处例示的，但是当旋转角度检测设备100在第一30度区段计算一个角度、继续进行并且调整到接下来的30度区段中的每个时，测量值被连续扩展以输出0到360度的整个范围。在此描述中，实施例被描述为能够计算0到29度的角度，并且实施例使用来自两个不同霍尔元件的两个输出波形，以获得测量角度x的近似值和对应的增益α。
当选择两个输出波形时，旋转角度检测设备100每个区段进行区分和选择以获得角度x的近似解和增益α。更具体地，可以将输出波形中的每个计算为一个函数，也就是说，曲线方程，并且可以基于曲线方程的微分值来选择两个输出波形。随后，将更详细地描述根据曲线方程计算输出波形的过程。
参考图5的实施例和图16的实施例，实施例假设从每个霍尔元件测量的磁值不具有特定干扰。因此，从一个磁体的中间开始到下一个磁体的中间的距离被设定为一个区段，并且每个区段的测量值被叠加。叠加的测量磁值的波形被呈现为对应于磁性件130的数目。叠加的值的中间值或平均值被设定为测量磁值的参考值。在一个实施例中，霍尔元件1的测量磁值的参考值可以由以下方程1表达。
Z1＝a11sin(b11·x+c11)+a21sin(b21·x+c21)+a31sin(b31·x+c31)+a41sin(b41·x+c41)
(方程1)
在方程1中，a11、a21、a31、a41、b11、b21、b31、b41、c11、c21、c31和c41是定义参考测量值Z1的函数的常数，并且该函数是正弦函数之和。在本描述中，通过使用正弦函数之和来描述方程1，但是可以代替地通过余弦函数之和来描述方程1。通过使用曲线拟合方法可以容易地获得方程1的常数，该曲线拟合方法使用一个预定程序来确定哪些常数将导致Z1和x之间的适当关系。
方程1被更简单地表达为方程2。
以类似的方式，用于霍尔元件3和4的Z函数可以分别由方程3和方程4表达。
也就是说，每个霍尔元件的输出波形的Z函数可以相应地由方程5表达。
在此，aij、bij和cij是根据旋转角度检测设备的特性而变化的值，并且可以通过实验测量获得，i是指示正弦函数的次序(order，级)的指标，并且j是霍尔元件的数目。
假设在没有任何干扰的情况下测量测量磁值以使用每个霍尔元件中的输出波形，此关系可以被表达为角度x的函数。
方程6、7和8表示根据函数Z通过霍尔元件中的角度改变测量的磁值。
m1＝Z1(x) (方程6)
m3＝Z3(x) (方程7)
m4＝Z4(x) (方程8)
在以上方程6、7和8中，x是可变角度，m1、m3和m4分别是霍尔传感器1、3和4的磁值，并且Z1、Z3和Z4是由方程5表达的函数，其用于使x值与霍尔传感器的相应磁值相关。
如果在旋转角度检测设备100中发生干扰，则如在图6的实施例中例示的，方程9、10和11可以分别被表达为将对应的增益α施加到方程6、方程7和方程8。
m1＝α·Z1(x) (方程9)
m3＝α·Z3(x) (方程10)
m4＝α·Z4(x) (方程11)
在方程9、10和11中，仅通过霍尔传感器1、3和4的磁值m1、m3和m4不会完全获得旋转角度x，但是通过知晓考虑干扰的适当的增益α可以获得旋转角度x。
为了获得增益α，可以从在图5的实施例中例示的三个输出波形、在每个区段中选择两个函数曲线，所述输出波形在下文中称为方程9、10或11的函数曲线，其起作用以从三个函数曲线中排除其变化最低的一个函数曲线，以提高旋转角度检测设备的准确度和灵敏度。
如上文进一步描述的，根据一个实施例，旋转角度检测设备100将霍尔元件的输出波形推导为函数曲线，并且基于每个霍尔元件的函数曲线的微分值的绝对值来每个曲线区段选择两个函数曲线。参考图5的实施例，基于三个曲线的微分值的绝对值，具有在一个磁体的中间和下一个磁体的中间之间的一个间隔的输出波形被划分成区段A至区段F。
在本实施例中，最初提供三个函数曲线，但是仅两个函数就足以计算旋转角度x和增益α，也就是说，所需的两个未知值。因此，可以每个区段选择两个函数，并且当选择——诸如从提供的三个函数选择——两个函数时，存在一个选择标准。例如，这样的标准可以是找到一个值以使得通过实际旋转角度x获得的函数值与通过其近似值x'获得的函数值之间的差异能够更急剧地收敛的标准。
根据一个实施例，当找到近似值x'时，可以使用插值，并且相应地使用函数的梯度，也就是说，函数的微分值。如果函数的微分值相对大，则磁值的变化也大，因此函数值之间的差异如所期望的急剧收敛，并且因此，函数的微分值可以被用作用于选择函数的标准。也就是说，按函数曲线的微分值的绝对值的降序来选择最上面的两个曲线。例如，函数Z4的微分值的绝对值在图5中例示的函数曲线的区段A中是最低的。因此，选择函数Z1和函数Z3以找到一个值，并且把函数Z4除外。另外，在区段B中，函数Z3的微分值最低，因此通过使用函数Z1和函数Z4获得一个值，并且以对应的方式，在区段C中，通过使用函数Z1和函数Z3获得一个值。在区段D中，使用函数Z1和函数Z3，因为区段D与区段C对称。在区段E中，使用函数Z1和函数Z4，因为该区段与区段B对称。在区段F中，使用函数Z1和函数Z3，因为该区段与区段A对称。
在另一个实施例中，在选择函数曲线时仅考虑微分值作为唯一标准可能是不适当的，因此可以通过除了考虑微分值之外还考虑阈值来确定函数曲线的选择。该附加标准可以是相关的，因为图5的函数不表示实际实施例中使用的所有类型的函数。函数的形式受一些因素影响，所述因素诸如是通常使用的磁体的尺寸——也就是形状、磁强度、磁体的材料、传感器和磁体之间的间隙等。
详细地，当在图5的实施例中在区段B、C、D和E中选择函数时，仅考虑微分值可能是不合理的。因此，在此实施例中，可以通过考虑预定阈值以及函数的微分值来选择函数曲线。该阈值——在下文中称为“δ”——可以通过实验确定，并且通过观察实际使用中每个函数的微分值的变化来选择它。在图5的实施例中，基于在大约-20至-100的范围内的特定值来选择函数曲线，但是该阈值的数值不限于这样的特定示例，并且可以根据各个实施例而不同地设定。
因此，旋转角度检测设备100可以根据选自测量值Z1、Z3和Z4的两个函数曲线计算旋转角度x和增益α，如上文讨论的。当描述图8至图10的实施例时，将进一步描述用于获得增益α的方法。当将增益α施加到基于方程5确定的原始Z曲线时，按照图6的实施例来例示它。
通过使增益α在0.9至1.1的范围内改变0.05来获得在图6的实施例中例示的函数曲线。当将恰当的增益α施加到方程9、10和11的函数曲线时，图6中的计算的函数曲线将接近图16的实施例中的实际测量的输出波形。
参考图7的实施例，增益α在每个预定采样时段期间在1.2到0.9的范围内变化。也就是说，可以观察到，对于每一个旋转采样时段，旋转角度检测设备100的增益α在一定范围S1、S2、S3和S4内表现出类似的变化趋势。
图8是用于解释旋转角度检测设备的旋转角度检测方法的概念图解。为了便于解释，假设使用霍尔元件1和霍尔元件3的输出波形——也就是说，它们的函数曲线——来获得确认的旋转角度作为实际旋转角度x的近似值或近似解。
首先，假设在没有干扰的情况下从霍尔元件1测量的在图8的标注①处的第一测量磁值m1具有增益α＝1。在此假设下，该方法将第一测量磁值m1置于方程6中，然后获得第一检测旋转角度x'。
m1＝Z1(x’) (方程12)
也就是说，第一检测旋转角度x'可以使用第一测量磁值m1获得，如在方程12中表达的。然而，第一检测旋转角度x'是施加了干扰的值，并且它不同于实际旋转角度x。
在图8的标注③处使用第一检测旋转角度x'获得霍尔元件3中可预测的第一检测磁值m'3。此时，因为它是增益被假设为α＝1而不具有干扰的一个实施例，所以预测可以基于方程7而被表达为方程13。
m3′＝Z3(x′) (方程13)
第一检测磁值m'3是根据第一检测旋转角度x'而不是根据第一测量旋转角度x计算的磁值，因此它不同于从霍尔元件3实际测量的第二测量磁值m3，如在图8中在标注④处示出的。
dm＝|m3-m3′| (方程14)
在假设第二测量磁值m3和第一检测磁值m'3之间的差异被表示为dm的情况下表达方程14。如果检测的旋转角度x'进一步远离实际旋转角度x，则dm变得更大。
此时，旋转角度检测设备100可以使增益α增大或减小预定的单位步长，如在方程15中表达的，以使得第一检测旋转角度x'更接近实际旋转角度x。
α＝α+步长(方程15)
方程16指示通过反映由方程15调整的增益α来修改第一测量磁值m1的操作。
修改的第一测量磁值m1/α位于第一测量磁值m1之上，如在图8中例示的，因为测量值被表达为负数，并且增益α具有大于1的值。
通过将修改的第一测量磁值m1/α置于方程6中来获得第二检测旋转角度x”，如在图8中在标注⑥处示出的。此时，通过使用第二测量旋转角度x”和方程7来获得第二检测磁值m”3，也就是说，Z3(x”)，如在图8中在标注⑦处示出的。
然而，因为由于干扰的发生而使增益α以初始值1被调整一个单位步长，所以反映调整的增益的函数曲线——也就是说，将第二检测旋转角度x”置于方程10中——被表达为方程17，如在图8中在标注⑧处示出的。
m″′3＝α·Z3(x″) (方程17)
根据方程17，第二检测磁值是m”'3，但是第二测量磁值是m3；因此，它们之间存在d'm的差异，如在图8中在标注⑨处示出的。然而，可以看出，与反映初始设定增益时的dm相比，d'm变得更小，并且实际旋转角度x和第二检测旋转角度x”之间的间隙变得更窄。
在本实施例中，如果通过使用如上文提及的检测旋转角度的方式以dm减小的方式重新检测第二检测磁值，则可以获得对应于重新检测的第二检测磁值的第二检测旋转角度作为实际旋转角度x的近似值。
图9是用于解释用于检测旋转角度检测设备的旋转角度的方法的概念视图。
参考图9的实施例，首先，假设在霍尔元件1中测量的第一测量磁值m1是在增益α＝1的实施例中，因此不具有干扰，如在图9中在标注①处示出的。此时，通过将第一测量磁值m1代入方程6中来获得第一检测旋转角度x'，如在图9中在标注②处示出的。
第一检测旋转角度x'可以根据第一测量磁值m1获得，如在方程12中表达的，但是第一检测旋转角度x'是施加了干扰的值，并且不同于实际旋转角度x。
通过将第一检测旋转角度x'置于方程13中来获得霍尔元件3中可预测的第一检测磁值m'3，如在图9中在标注③处示出的。
因为第一检测磁值m'3是并非根据第一测量旋转角度x而是根据第一检测旋转角度x'计算出的磁值，所以在第一检测磁值m'3和在霍尔元件3中实际测量的第二测量磁值m3之间存在差异，如在方程14中示出的，如在图9中在标注④处示出的。
因此，旋转角度检测设备100通过增加预定的单位步长来调整增益α，如在方程15中示出的。
修改的第一测量磁值m1/α'被用来通过反映相应地基于方程15调整的调整的增益α'来调整第一测量磁值m1，并且如在方程16中示出的，如在图9中在标注⑤处示出的。
修改的第一测量磁值m1/α'位于第一测量磁值m1之上，如在图9的实施例中例示的，因为测量值被表达为负值，并且调整的增益α具有大于1的值。
通过将修改的第一测量磁值m1/α'置于方程6中来获得第二检测旋转角度x”，如在图9中在标注⑥处示出的。此时，通过使用第二检测旋转角度x”和方程10将获得第二检测磁值m”3，也就是说，α'·Z3(x”)，如在图9中在标注⑦处示出的。
通过调整的增益α'检测的第二检测磁值是m”3，但是第二测量磁值是m3。因此，这些值之间存在d'm的差异，如在图9中在标注⑧处示出的。此时，与反映初始设定增益的实施例的dm相比，d'm变得更大。因此，可以相应地再次调整调整的增益α'。
也就是说，因为旋转角度检测设备具有大于dm的值d'm，所以基于比较结果通过减小预定的单位步长而不是使增益增加单位步长来调整增益。
α'＝α'-步长(方程18)
修改的第一测量磁值m1/α”被用来通过根据方程15和方程16反映增益α”来调整第一测量磁值m1，如上文讨论的，如在图9中在标注⑨处示出的。
修改的第一测量磁值m1/α”位于如m1表示的第一测量磁值之下，如在图9中在标注⑨处示出的，因为测量值为负值，并且增益α小于1。
通过将修改的第一测量磁值m1/α”置于方程6中来获得第二检测旋转角度x”'，如在图9中在标注⑩处示出的。此时，使用第二检测旋转角度x”'获得修改的第二检测磁值m”'3，也就是说，α”·Z3(x”')，如在图9中在标注处示出的。
第二检测磁值m”'3和第二测量磁值m3之间的第二差异值是d”m，如在图9中在标注处示出的，并且这样的第二差异值变得小于第一差异值dm。可以看出，实际旋转角度x和第二检测旋转角度x”'之间的差异与减小的差异值成比例地变得更小。
如果使用用于检测旋转角度的方法以使得dm减小的方式重新检测第二检测磁值，如上文描述的，则获得对应于第二检测磁值的第二检测旋转角度作为实际旋转角度x的近似值。
图10是用于解释用于检测旋转角度检测设备的旋转角度的方法的流程图。
参考图10的实施例，在操作S10处，旋转角度检测设备100通过至少一个霍尔传感器感测随着旋转体的旋转而移动的磁性件的磁场变化。此时，每个霍尔传感器包括多个霍尔元件，并且为了便于解释，考虑了一个实施例，在该实施例中每个霍尔传感器包括至少两个霍尔元件，所述霍尔元件具有与磁性件的相对运动相同的方向。然而，实施例不限于此方式，并且其他实施例可以包括适当地修改以实现成功的结果的、用于霍尔传感器的不同配置。
在操作S11中，旋转角度检测设备100设定增益α的初始值，例如，将初始增益α设定为1，并且然后在操作S12中，基于在第一霍尔元件中测量的第一测量磁值m1来检测第一检测旋转角度x'。检测的旋转角度x'是实际旋转角度x的近似解，并且检测的旋转角度x'根据一个实施例可以使用一个预定函数诸如方程5来计算，或根据另一个实施例可以根据其中存储与旋转角度对应的磁值的查找表来计算。
在操作S13中，旋转角度检测设备100获得与第一检测旋转角度x'对应的第一检测磁值m'3，在操作S14中，将第一检测磁值m'3与第二测量磁值m3比较，并且在操作S15中，将第一差异值dm与预定阈值δ比较。
如果第一差异值dm大于预定阈值δ，则旋转角度检测设备100通过调整以增大或减小增益来重新检测检测的旋转角度和检测的磁值。
进一步详细地，旋转角度检测设备100在操作S17中调整以减小增益，并且在操作S12中，应用调整的增益，然后基于第一测量磁值重新检测第二检测旋转角度x”。旋转角度检测设备100在操作S13中通过使用第二检测旋转角度x”来获得第二霍尔元件中的第二检测磁值m”3，并且计算相对于第二测量磁值m3的第二差异值d'm。
如果第二差异值d'm大于预定阈值δ，则旋转角度检测设备100通过再次调整以增大或减小增益来重新检测检测的旋转角度和检测的磁值。
在操作S16中，将第一差异值dm和第二差异值d'm相互比较。如果第一差异值dm小于第二差异值d'm，也就是说，如果差异值增加，则在操作S17中调整增益以减小增益。如果第一差异值dm大于第二差异值d'm，也就是说，如果差异值减小，则在操作S18中调整增益以增加增益。因此，通过应用调整的增益重复操作S12至操作S15。
旋转角度检测设备100通过使用调整的增益α来更新差异值d'm，并且如果差异值d'm小于确定的δ，则在操作S20中将对应的第二检测旋转角度x'检测为是实际旋转角度x的近似解的确认的旋转角度，并且输出确认的旋转角度x'。
图11是其中存储了取决于旋转角度检测设备的度数的函数值的查找表的一个实施例。
图11的实施例的查找表是示出了按照方程5表达的预定义函数的值的表。图11的实施例中的表的列1示出了旋转度数，并且列2至列4分别是霍尔元件1、3和4的对应于这些度数的磁值。也就是说，该查找表根据对应的旋转角度示出了每个霍尔元件的磁值。
在图11的实施例中例示的查找表可以根据旋转板中的磁性件的数目和霍尔传感器中包括的霍尔元件的数目来不同地配置，如上文进一步讨论的。图11的实施例的查找表示出了基于使用三个霍尔元件和30度区段的实施例，但是如果旋转板的磁性件的数目是十八个，则实施例中使用的查找表可以是例如基于20度区段的查找表，并且如果使用不同数目的霍尔元件和/或具有不同度数的区段，可以适当地修改查找表。
如果旋转角度检测设备100在检测与旋转角度相关的磁值或与磁值相关的旋转角度时使用查找表，则由于存在预先存在的信息会减少计算时间，因此，可以相应地增加旋转角度检测设备中的旋转角度检测速度。另外，计算量减少，并且存在旋转角度检测设备的信号处理器的发热性能降低的效果。
图12是在旋转角度检测设备中检测的角度x的曲线图，并且图13是示出图12的实施例的角度x在总共360度上连续改变的曲线图。
参考图12的实施例，由旋转角度检测设备100输出的确认的旋转角度x'，基于旋转板的磁性件的数目，每区段从0度增加到30度，并且然后它从0度开始每区段再次重复。
参考图13的实施例，确认的旋转角度x'在前向方向上旋转两次，也就是说，顺时针从0度旋转到360度两次，并且然后在相反方向上旋转两次。也就是说，在图13的实施例中看出，尽管存在可能由磁性件或霍尔元件的制造偏差引起的干扰，通过调整施加到旋转角度检测函数的增益α而与实际旋转角度类似的确认的旋转角度或查找表可以被准确地检测。
图14是旋转角度检测设备的一个实施例的图，并且图15是旋转角度检测设备的另一个实施例的图。
在旋转角度检测设备中，磁性件和传感器之间的位置可以根据下面的描述而不同地布置。
在一个实施例中，如在图14的实施例中例示的，在距旋转轴相同距离处间隔开的多个磁性件在相同的旋转板中旋转，并且霍尔传感器可以在该旋转板之上一定距离处间隔开。在另一个实施方案中，如在图15中例示的，多个磁性件自身在纵轴上旋转，并且霍尔传感器可以在磁性件的旋转板之上一定距离处间隔开地布置。
图1-图2以及图4中的执行本申请中描述的操作的旋转角度检测设备100、基座构件110、旋转体120、旋转轴122、磁性件130、霍尔传感器140、电路板200、信号预处理器210、AD转换器、放大器212、滤波器213、信号处理器220、计算器221、增益调整器222、输出器230和存储装置240由硬件部件实现，所述硬件部件被配置成执行由所述硬件部件执行的本申请中描述的操作。在适当的情况下，可以用来执行本申请中描述的操作的硬件部件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器和被配置为执行本申请中描述的操作的任何其他电子部件。在其他实施例中，执行本申请中描述的操作的硬件部件中的一个或多个由计算硬件实现，例如，由一个或多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可以由一个或多个处理元件实现，所述处理元件诸如逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或被配置为以限定的方式响应于指令和执行指令以实现期望的结果的任何其他装置或装置组合。在一个实施例中，处理器或计算机包括或连接到存储由该处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件部件可以执行指令或软件，诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或多个软件应用程序，以执行本申请中描述的操作。硬件部件还可以响应于指令或软件的执行而访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简化起见，单数术语“处理器”或“计算机”可以在本申请中描述的实施例的描述中使用，但是在其他实施例中，可以使用多个处理器或计算机，或者一个处理器或计算机可以包括多个处理元件、或多种类型的处理元件、或两者。例如，单个硬件部件，或者两个或更多个硬件部件，可以由单个处理器、或者由两个或更多个处理器、或者由一个处理器和一个控制器实现。一个或多个硬件部件可以由一个或多个处理器或者由一个处理器和一个控制器实现，并且一个或多个其他硬件部件可以由一个或多个其他处理器或者由另一个处理器和另一个控制器实现。一个或多个处理器，或者一个处理器和一个控制器，可以实现单个硬件部件、或两个或更多个硬件部件。硬件部件可以具有不同的处理配置中的任何一个或多个，所述不同的处理配置的实施例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多处理、单指令多数据(SIMD)多处理、多指令单数据(MISD)多处理和多指令多数据(MIMD)多处理。
在图10中例示的执行本申请中描述的操作的方法由计算硬件执行，例如，由一个或多个处理器或计算机执行，所述计算硬件如上文描述的那样实现为执行指令或软件以执行由所述方法执行的、在本申请中描述的操作。例如，单个操作，或者两个或更多个操作，可以由单个处理器、或由两个或更多个处理器、或由一个处理器和一个控制器执行。一个或多个操作可以由一个或多个处理器或者由一个处理器和一个控制器执行，并且一个或多个其他操作可以由一个或多个其他处理器或者由另一个处理器和另一个控制器执行。一个或多个处理器，或者一个处理器和一个控制器，可以执行单个操作、或两个或更多个操作。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件部件和执行如上文描述的方法的指令或软件可以被编写为计算机程序、代码段、指令或其任何组合，用于单独地或共同地指示或配置所述一个或多个处理器或计算机以作为机器或专用计算机操作，以执行由所述硬件部件执行的操作和如上文描述的方法。在一个实施例中，所述指令或软件包括由所述一个或多个处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一实施例中，所述指令或软件包括由所述一个或多个处理器或计算机使用解释程序执行的更高级代码。可以使用任何编程语言基于图中例示的框图和流程图以及说明书中的对应描述来编写所述指令或软件，所述框图和流程图以及说明书中的对应描述公开了用于执行由所述硬件部件执行的操作和如上文描述的方法的算法。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件部件和执行如上文描述的方法的指令或软件，以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可以被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘，以及被配置为以非暂时方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并且提供所述指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构到一个或多个处理器或计算机以使得所述一个或多个处理器或计算机可以执行指令的任何其他设备。在一个实施例中，所述指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构被分布在网络耦合的计算机系统上，以使得指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构由一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
上文已经提供了本公开内容，其中方法步骤的目的是例示某些功能的执行以及其关系。为了便于解释，在本文中任意限定了这些功能部件和方法步骤的边界和顺序。可以限定替代边界和顺序，只要特定功能和关系被恰当地执行。因此，任何这样的替代边界和顺序都在上文所要求保护的公开内容的范围和精神内。另外，为了易于描述，任意限定了这些功能部件的边界。可以限定替代边界，只要某些重要功能被恰当地执行。类似地，在本文中流程图块也可以被任意限定以表示任何显著功能。对于扩展使用，流程图块的边界和顺序可能已经被限定并且仍然执行一些重要功能。因此，功能部件和流程图块以及顺序的替代限定都在所要求保护的本公开内容的范围和精神内。
可以至少部分地以一个或多个实施例的语言描述本公开内容。本公开内容的实施例在本文中被用来描述其公开内容方面、其特征、其概念和/或其实施例。用于实施本公开内容的设备、制品、机器和/或过程的物理实施例可以包括参考在本文中描述的一个或多个实施例描述的一个或多个方面、特征、概念、实施例等。此外，在全部图中，实施例可以包含可以使用相同或不同的附图标记等的相同或类似命名的功能、步骤、模块等；此外，步骤、模块等可以是相同或类似的功能、步骤、模块等，或不同的事物。
虽然本公开内容包括特定实施例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的前提下，可以在这些实施例中进行形式和细节上的各种改变。在本文中描述的实施例应被认为仅是描述性的，而不是为了限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述应被认为适用于其他实施例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的部件以不同的方式组合和/或由其他部件或它们的等同物替换或补充，可以实现合适的结果。因此，本公开内容的范围不是由详细描述限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化都应被解释为被包括在本公开内容中。

Claims (16)

1.一种包括霍尔元件和磁性件的旋转角度检测设备的旋转角度检测方法，该方法包括：
基于从第一霍尔元件接收的第一测量磁值检测第一旋转角度；
检测从第二霍尔元件接收的对应于第一检测旋转角度的第一磁值；
基于响应于所述磁性件中的一个以第一旋转角度旋转而从第二霍尔元件接收的第二测量磁值与第一磁值之间的第一差异值来调整增益；
通过将该增益施加到第一磁值来重新检测第二旋转角度，并且重新检测从第二霍尔元件接收的对应于第二旋转角度的第二磁值；以及
响应于第二磁值和第二测量磁值之间的第二差异值变得小于δ值，输出第二旋转角度作为确认的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中该第一霍尔元件和该第二霍尔元件是具有的磁值具有来自霍尔元件的相应输出波形改变的最灵敏输出波形改变的霍尔元件。
3.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中调整增益包括响应于第二差异值大于第一差异值而使增益减小一调整值。
4.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中调整增益包括响应于第二差异值小于第一差异值而使增益增加一调整值。
5.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中调整增益还包括使增益改变一调整值，其中该调整值根据第一差异值和第二差异值之间的比较结果而不同。
6.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中至少两个霍尔元件被布置成使得所述磁性件的相对运动方向和相位与包括所述至少两个霍尔元件的霍尔传感器的相对运动方向和相位一致。
7.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中检测磁值是基于所述霍尔元件中的每个的旋转角度使用函数计算的磁值。
8.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中检测磁值是与所述霍尔元件中的每个的旋转角度对应的、存储在查找表中的磁值。
9.根据权利要求1所述的旋转角度检测方法，其中所述磁性件沿着旋转体的圆周相隔一定距离均匀地间隔开。
10.一种旋转角度检测设备，包括：
磁性件，被定位在一个旋转体中；
一个霍尔传感器，包括至少三个霍尔元件，所述霍尔元件被配置为测量所述磁性件中的每个的磁值；和
一个信号处理器，被配置为
通过以下方式，通过将从第一霍尔元件接收的第一测量磁值施加到第二霍尔元件来调整增益并且检测确认的旋转角度：
通过将基于第一测量磁值检测的第一旋转角度施加到第二霍尔元件来计算第一检测磁值，
基于响应于所述磁性件中的一个以第一旋转角度旋转而从第二霍尔元件接收的第二测量磁值与所述第一检测磁值之间的第一差异值来调整增益，以及
基于第二差异值与该第一差异值的比较结果，输出第二旋转角度作为确认的旋转角度，该第二差异值是基于该增益重新检测的第二磁值和第二测量磁值之间的差异值。
11.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中该信号处理器被配置为从霍尔元件中按输出波形的微分值的绝对值的降序选择两个输出波形。
12.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中该信号处理器被配置为通过响应于第二差异值大于第一差异值而使增益减小一调整值和通过响应于第二差异值小于第一差异值而使增益增加该调整值来调整增益。
13.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中该旋转角度检测设备还包括用于将与霍尔元件的旋转角度中的每个对应的磁值存储在查找表中的存储装置。
14.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中该信号处理器被配置为调整增益直到第二差异值小于δ值，并且然后重新检测第二检测旋转角度。
15.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中所述磁性件沿着旋转体的圆周相隔一定距离均匀地间隔开。
16.根据权利要求10所述的旋转角度检测设备，其中调整增益还包括使增益改变一调整值，其中该调整值根据第一差异值和第二差异值之间的比较结果而不同。
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