CN113945873A - 一种磁传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种磁传感器装置，该装置包括：磁场发生部；磁传感器部；信号处理部；磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器以及设置在第三位置的第三磁传感器，第一、第二和第三位置在同一水平线上且等距设置，磁场发生部在该三个不同位置产生的磁场不同；信号处理部包括第一、第二和第三差分电路，第一差分电路生成对第一磁传感器感应输出的第一信号与第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，第二差分电路生成对第二信号与第三磁传感器感应输出的第三信号的第二差值，第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。本发明可消除干扰磁场影响，提高电流检测精度。

Description

一种磁传感器装置
技术领域
本发明实施例涉及磁传感器技术领域，尤其涉及一种磁传感器装置。
背景技术
电流测量在电力系统、风电、光伏、变频器、轨道交通、工业控制等行业一直是一项普遍且重要的需求，并且现在随着人工智能及智慧物联网的蓬勃发展，对电流测量的需求量将大幅增加，与此同时也对电流测量模块的小型化，高灵敏度和精确度提出了更高的挑战。
电流传感器通过探测电流所产生的磁场大小，检测得到被测电流的大小。但是环境中往往存在着干扰磁场，使得传感器灵敏度低、性能不稳定。为了减少干扰磁场的影响，可以通过磁屏蔽的方式来提高检测精度。在专利CN109313223A“电流传感器”中提出电流传感器的一种实施例，其中包含了至少两个磁屏蔽在磁检测元件的周围，并以夹着磁检测元件和电流路径方式配置，由此遮蔽外部的磁通对于磁检测元件的影响。磁屏蔽往往使得传感器尺寸变大且系统变得复杂，所以除此之外还有通过传感器配置和电路处理来减小干扰磁场影响。在专利CN111308154A“电流传感器”中包括处在不同物理位置的两个传感器，该处理电路连接至磁传感器，并且基于两传感器信号差值来确定电流，使得该电流传感器对外部干扰场不敏感。
上述处理电路只能处理干扰磁场是匀强外场的情况，而往往在实际应用中干扰外场形式是多样的，尤其是非均匀外场最为常见。非均匀外场对传感器的干扰影响检测精度。
发明内容
本发明实施例提供一种磁传感器装置，以解决现有电流传感器受干扰磁场干扰的问题。
本发明实施例提供了一种磁传感器装置，包括：
磁场发生部，所述磁场发生部用于产生磁场；
磁传感器部，所述磁传感器部用于感应所述磁场发生部产生的磁场；
信号处理部，所述信号处理部用于处理所述磁传感器部感应到的磁场信号；
所述磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器以及设置在第三位置的第三磁传感器，所述磁场发生部在该三个不同位置产生的磁场不同；
所述信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第二信号与所述第三磁传感器感应输出的第三信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
进一步地，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置在同一水平线上且等距设置。
进一步地，所述磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
进一步地，所述磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
进一步地，所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，
所述磁场发生部、所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件。
本发明实施例还提供了一种磁传感器装置，包括：
磁场发生部，所述磁场发生部用于产生磁场；
磁传感器部，所述磁传感器部用于感应所述磁场发生部产生的磁场；
信号处理部，所述信号处理部用于处理所述磁传感器部感应到的磁场信号；
所述磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器、设置在第三位置的第三磁传感器以及设置在第四位置的第四磁传感器；
所述磁场发生部在四个不同的位置产生的磁场不同；
所述信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第三磁传感器感应输出的第三信号与所述第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号；或者，
所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第三磁传感器感应输出的第三信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第二磁传感器感应输出的第二信号与所述第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
进一步地，所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置在同一水平线上且等距设置，或者，所述第一位置和所述第三位置的间距与所述第二位置和所述第四位置的间距相同以及所述第一位置和所述第三位置的间距大于所述第一位置和所述第二位置的间距。
进一步地，所述磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
进一步地，所述磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
进一步地，所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，
所述磁场发生部、所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件。
本发明实施例提供的磁传感器装置，可用于消除干扰磁场对电流测量的影响。磁传感器的输出信号通常包含被测磁场和干扰磁场，而干扰磁场又包含均匀的干扰磁场和非均匀的干扰磁场。本发明实施例中，利用位于N个位置的磁传感器以及补偿算法，能够同时消除均匀的干扰磁场和非均匀的干扰磁场，提高了电流传感器的抗干扰能力和电流检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
图1为现有单个电流传感器中磁电阻的连接示意图；
图2为现有另一种单个电流传感器中磁电阻的连接示意图；
图3是本发明实施例提供的一种磁传感器装置的示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种磁传感器装置的示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图；
图8a是一种通电导线的示意图；
图8b是另一种通电导线的示意图；
图8c是又一种通电导线的示意图；
图9a是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图；
图9b是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图；
图10是本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1所示，为现有单个电流传感器中磁电阻的连接示意图，参考图2所示，为现有另一种单个电流传感器中磁电阻的连接示意图。
图1中电流传感器的磁电阻为半桥连接方式，该半桥结构3中包含两个敏感方向相反的磁电阻R11和R12。
图2中电流传感器的磁电阻为全桥连接方式。该全桥结构3中，位于同一半桥的磁电阻的敏感方向相反，位于不同半桥对角位置的磁电阻的敏感方向相同。即位于同一半桥的R11和R12的敏感方向相反，位于同一半桥的R13和R14的敏感方向相反，位于不同半桥的R11和R14的敏感方向相同，位于不同半桥的R13和R12的敏感方向相同。
电流传感器利用毕奥-萨伐尔定律测量电流。一般来说，通电直导线电流为I时，于导线的垂直距离为r处的磁场强度为H，有H＝I/(2πr)。电流传感器中磁电阻通过工艺设计使得其在某一范围内的电阻值与其所在位置磁场强度大小正相关，由于同一半桥上的磁电阻R11和R12的敏感方向相反，则可计算得到两个磁电阻在距离为r处的磁电阻阻值，分别为：
Figure BDA0003309078840000061
Figure BDA0003309078840000062
其中，R0是不存在磁场情况下的磁电阻阻值，k为常数。
此时，可以计算得到电流传感器的半桥输出信号Vh或全桥输出信号Vf，为：
Figure BDA0003309078840000063
Figure BDA0003309078840000071
根据Vh和Vf的信号可知，电流传感器的输出信号与通电直导线电流I正相关，换而言之，电流传感器的输出信号与电流传感器附近磁场强度成正相关，最后根据输出的电压信号可以得到电流强度大小。
然而，在实际应用中，电流传感器中磁电阻检测得到的磁场信号不仅包含了电流产生的感生磁场，还含有干扰磁场，因此电流传感器的输出信号还包含有干扰场的噪声，影响测试精度。
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供一种磁传感器装置，用于测量电流，可以消除该小范围内均匀变化的线性干扰场的误差，降低干扰场对电流测量的影响。具体的，对于电流传感器中包含多个磁电阻而言，由于各磁电阻之间的间距相对较小，非均匀干扰磁场在该小范围内可以近似认为是均匀变化的线性干扰场，通过简单的加减乘除，即可实现非均匀干扰磁场的消除。基于此，磁传感器装置在多个位置设置磁电阻，并且匹配算法来实现均匀的干扰磁场和非均匀的干扰磁场的抵消。
本实施例提供的磁传感器装置包括：磁场发生部，磁场发生部用于产生磁场；磁传感器部，磁传感器部用于感应磁场发生部产生的磁场；信号处理部，信号处理部用于处理磁传感器部感应到的磁场信号；磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器以及设置在第三位置的第三磁传感器，第一位置、第二位置和第三位置在同一水平线上且等距设置，磁场发生部在该三个不同位置产生的磁场不同；信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，第一差分电路生成对第一磁传感器感应输出的第一信号与第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，第二差分电路生成对第二信号与第三磁传感器感应输出的第三信号的第二差值，第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
可选磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
可选磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
可选磁传感器部和信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，磁场发生部、磁传感器部和信号处理部集成封装成一个独立器件。
参考图3所示，为本发明实施例提供的一种磁传感器装置的示意图。磁传感器装置包括通电导线、多个传感器和处理电路，其中，传感器为磁传感器，磁传感器包括磁电阻。具体的，可选磁场发生部包括通电导线，磁传感器部包括多个磁传感器，信号处理部包括处理电路。
根据图3可知，在感生磁场和干扰外场的共同作用下，多个传感器S1～S3分别产生各自的输出信号，这些信号输入至处理电路后经放大器和加减法部运算得到最终输出信号，而后通过计算转化为电流强度信号。以下将结合实施例进行说明。
参考图4所示，为本发明实施例提供的另一种磁传感器装置的示意图。如图4所示，磁传感器装置1中流入通电导线2的电流方向为箭头4，磁传感器装置1包含三个磁传感器301,302和303，三个磁传感器301,302和303排列在同一直线上的三个位置S1，S2，S3，即磁传感器301排列在位置S1处，磁传感器302排列在位置S2处，磁传感器303排列在位置S3处。
相邻位置处的磁传感器在直线上的距离相等，例如相邻位置处的间距为d。三个磁传感器301,302和303的灵敏方向可以完全相同，例如图4中箭头5所示为灵敏方向。在其他实施例中，还可选三个磁传感器中至少两个磁传感器的灵敏方向相反，可以理解，磁传感器的灵敏方向相反，则信号从相加变更为相减即可。
假设流入通电导线2的电流强度为I，在敏感方向上存在的线性干扰场可以认为是梯度干扰磁场Hg(单位距离的变化磁场)和均匀干扰磁场Hu的合场，则可以得到3个磁传感器的输出信号V1，V2和V3，分别为，
V1＝aI+nHu,
V2＝bI+n(Hu+Hg),
V3＝cI+n(Hu+2Hg)，
其中，a，b，c和n均为常数，a是通电电流对磁传感器301输出电压的系数，b是通电电流对磁传感器302输出电压的系数，c是通电电流对磁传感器303输出电压的系数，n是干扰场对磁传感器输出电压的系数。a，b，c和n可预先检测并存储至处理电路中。
在处理电路中进行加减法运算获得最终输出信号Vout，算法如下：
Vout＝(V2-V1)-(V3-V2)＝2V2-(V1+V3)＝(2b-a-c)I。
由此计算出电流强度I，显然，该电流强度I完全排除干扰外场的影响，大幅提高了检测精度。
可以理解，磁传感器装置中最终实际输出信号Vout的计算处理可以是上述表达式中两差分信号的差值，或者，磁传感器装置中最终实际输出信号Vout的计算处理可以是2V2和(V1+V3)的差值，或者，磁传感器装置中最终实际输出信号Vout的计算处理还可以是V2信号和(V1+V3)的平均数之间的差值。
应当理解的是，在本发明实施例中，磁传感器所在直线可以是除了平行于通电导线方向的任一方向，即磁传感器所在直线不与通电导线方向平行，在此基础上，上述变化均属于本发明的保护范围。其原因在于，若磁传感器所在直线平行于通电导线方向，则各磁传感器所在位置的电流的感生磁场相同，这样输出信号V1，V2和V3中的常数a＝b＝c，在处理电路中计算Vout后，最终得到的输出信号Vout为0，无法进行后续电流计算。
在其他实施例中，若磁传感器所在直线与通电导线方向平行，那么为了磁传感器装置的有效性，可以调整结构，以使磁传感器所在位置的电流的感生磁场不同。其中可以调整磁传感器的排布，使其多样化，还可以修改通电导线形状，以改变磁传感器所在位置的电流的感生磁场大小。
参考图5所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图，如图5所示，通电导线2的侧壁具有多个凸起，磁传感器位于通电导线2的多个凸起所面向的一侧方向。
参考图6所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图，如图6所示，通电导线2的侧壁具有多个凹陷，磁传感器位于通电导线2的多个凹陷所面向的一侧方向。
参考图7所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图，如图7所示，通电导线2具有多个弯折区，磁传感器位于通电导线2的一侧。
以上通过调整通电导线2的形状或与磁传感器的排布，可使得平行于通电导线方向排布的磁传感器所在位置处的电流的感生磁场不同。可以理解，为实现磁传感器所在位置处的电流的感生磁场不同，磁传感器的设置不限于以上图5-图7所示，通电导线形状还可以进行其他多种方式变化，只要满足可使磁传感器所在位置的电流感生磁场大小不同即可。
在实际应用中，通电导线往往不是直线设置而是弯曲成各种弧度，尤其是芯片式电流传感器的通电导线，弯曲形状各种各样。如图8a、图8b和图8c所示，为电流传感器中3种不同的通电导线6的示意图，通电导线6也可以称为检测铜排。
三个磁传感器301,302和303可以位于通电导线6的不同位置。如图8a所示，三个磁传感器301,302和303在通电导线6所在平面的垂直投影，位于通电导线6的弯折区的内侧；如图8b所示，三个磁传感器301,302和303在通电导线6所在平面的垂直投影，与通电导线6存在部分交叠；如图8c所示，三个磁传感器301,302和303在通电导线6所在平面的垂直投影，其中至少一个与通电导线6存在部分交叠，其中至少一个位于通电导线6的弯折区的外侧。其中，电流在通电导线内的方向为4。
由于通电导线6的形状特异性，这些磁传感器所在位置处的电流的感生磁场不同，而干扰磁场具有如图4所对应实施例所述的形式，因此采用图4所示实施例的方法，可以抵消干扰磁场对电流测量的影响。对于形状特异的通电导线6，三个磁传感器的分布不同，输出电压对被测电流的系数不同即常数a、b、c发生变化，进而对干扰磁场的抵消效果也不同，因此相关从业人员可根据实际情况所需合理设计磁传感器的分布和通电导线的形状。
本发明实施例提供的磁传感器装置，可用于消除干扰磁场对电流测量的影响。磁传感器的输出信号通常包含被测磁场和干扰磁场，而干扰磁场又包含均匀的干扰磁场和非均匀的干扰磁场。本发明实施例中，利用位于N个位置的磁传感器以及补偿算法，能够同时消除均匀的干扰磁场和非均匀的干扰磁场，提高了电流传感器的抗干扰能力和电流检测精度。
本实施例提供的磁传感器装置包括：磁场发生部，磁场发生部用于产生磁场；磁传感器部，磁传感器部用于感应磁场发生部产生的磁场；信号处理部，信号处理部用于处理磁传感器部感应到的磁场信号；磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器、设置在第三位置的第三磁传感器以及设置在第四位置的第四磁传感器，第一位置、第二位置、第三位置和第四位置在同一水平线上且等距设置，或者，第一位置和第三位置的间距与第二位置和第四位置的间距相同以及第一位置和第三位置的间距大于第一位置和第二位置的间距；磁场发生部在四个不同的位置产生的磁场不同；信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，第一差分电路生成对第一磁传感器感应输出的第一信号与第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，第二差分电路生成对第三磁传感器感应输出的第三信号与第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号；或者，第一差分电路生成对第一磁传感器感应输出的第一信号与第三磁传感器感应输出的第三信号的第一差值，第二差分电路生成对第二磁传感器感应输出的第二信号与第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
可选磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
可选磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
可选磁传感器部和信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，磁场发生部、磁传感器部和信号处理部集成封装成一个独立器件。
与上述实施例的区别在于，本实施例中，磁传感器部包括4个不同的位置以及设置在4个不同位置的4个磁传感器。当然，在其他实施例中，还可选磁传感器部包括4个以上不同的位置以及设置在4个以上不同位置的多个磁传感器。
参考图9a所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图。如图9a所示，磁传感器装置1中流入通电导线2的电流方向为箭头4，磁传感器装置1包含4个不同的位置S1、S2、S3和S4，每个位置设置有磁传感器，4个不同的位置排列在同一直线上，且4个位置在直线上等间距排列，可选间距为d。
相邻位置处的磁传感器在直线上的距离相等，4个磁传感器的灵敏方向可以完全相同，例如图9a中位置S侧箭头所示为灵敏方向。在其他实施例中，还可选4个磁传感器中至少两个磁传感器的灵敏方向相反，可以理解，磁传感器的灵敏方向相反，则信号从相加变更为相减即可。
假设流入通电导线2的电流强度为I，在敏感方向上存在的线性干扰场可以认为是梯度干扰磁场Hg(单位距离的变化磁场)和均匀干扰磁场Hu的合场，则可以得到4个磁传感器的输出信号V1，V2，V3和V4，分别为，
V1＝aI+nHu,
V2＝bI+n(Hu+Hg),
V3＝cI+n(Hu+2Hg)，
V4＝cI+n(Hu+3Hg)，。
对于4个磁传感器的排布，在处理电路中可以采用以下公式进行加减法运算，获得最终输出信号Vout，公式如下：
Vout＝(V1-V2)-(V3-V4)＝(a-b-c+d)I。
或者，对于4个磁传感器的排布，在处理电路中可以采用以下公式进行加减法运算，获得最终输出信号Vout，公式如下：
Vout＝(V1-V3)-(V2-V4)＝(a-b-c+d)I。
由此，采用上述任意Vout的公式均可以计算出电流强度I，显然，消除了干扰外场的影响，使得该电流强度I完全排除干扰外场的影响，大幅提高了检测精度。
参考图9b所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图。图9b与图9a的区别在于，四个磁传感器所在位置的直线与通电导线2之间并非垂直相交。在其他实施例中，还可以参考图5-图7所示，使通电导线采用与图5-图7所示的通电导线结构，并使4个磁传感器排布方向平行于通电导线的方向。处理电路通过相应算法，同时消除均匀外场和非均匀外场的干扰影响，并且不会显著减小待测磁场产生的信号。
参考图10所示，为本发明实施例提供的又一种磁传感器装置的示意图。与上述实施例的区别在于，如图10所示，多个位置并非位于同一直线，而是位置S1和S2位于同一直线且靠近通电导线2，位置S3和S4位于同一直线且远离通电导线2。位置S1、S2、S3和S4处均设置有磁传感器。由于位置S3和S4距离通电导体2的位置较远，因此通电导体2内电流在其位置处产生的感生磁场很小，或者，可以认为位置S3和S4处的电流产生的感生磁场几乎相同。
那么，位于四个位置的磁传感器对应的输出信号V1、V2、V3和V4分别为，
V1＝aI+nHu,V2＝bI+n(Hu+Hg),
V3＝cI+n(Hu+H0),V4＝cI+n(Hu+H0+Hg),
其中，c的数值很小；由于S2和S3的位置不同，导致4个位置的磁传感器的起始干扰磁场值存在差值，该差值即为H0。可以理解，位于同一直线的4个位置的磁传感器的起始干扰磁场值不存在差值或差值接近于0。
在处理电路中进行加减法运算获得最终输出信号Vout，算法如下：
Vout＝(V1-V2)-(V3-V4)＝(a-b)I，
或者，Vout＝(V1-V3)-(V2-V4)＝(a-b)I。
由此计算出电流强度I，显然，该电流强度I完全排除干扰外场的影响，大幅提高了检测精度。
由图10可知，若S1与S2位置处磁传感器在灵敏方向上投影的间距等于S3与S4位置处磁传感器在灵敏方向上投影的间距，那么即使4个位置不在同一直线上，仍旧能够实现消除干扰的功能，这些干扰可以包括由电路产生的非均匀磁场。
本发明实施例提供的磁传感器装置，可以同时消除均匀外场和非均匀外场对电流传感器的干扰，提高电流检测精度。当应用于电流传感器领域时，可以适应不同复杂的应用环境，消除各种形式干扰磁场。
对于上述任意实施例，可选磁场发生部包括通电导线或永磁体等能产生规则磁场的磁源。可选磁传感器部和信号处理部封装成一个独立的器件，并位于磁场发生部的上方、侧方或侧上方。可选磁传感器部中的磁传感器是磁电阻传感器、或者霍尔效应传感器、或者磁通门传感器、或者线圈式传感器。
需要说明的是，在本发明的多个实施例中，磁传感器敏感方向示例性的只选择了某一特定方向，例如水平方向。但实际上，磁传感器敏感方向可以是任意方向，只需要待测导体感生磁场在选择的磁传感器敏感方向上存在磁场分量即可。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种磁传感器装置，其特征在于，包括：
磁场发生部，所述磁场发生部用于产生磁场；
磁传感器部，所述磁传感器部用于感应所述磁场发生部产生的磁场；
信号处理部，所述信号处理部用于处理所述磁传感器部感应到的磁场信号；
所述磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器以及设置在第三位置的第三磁传感器，所述磁场发生部在该三个不同位置产生的磁场不同；
所述信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第二信号与所述第三磁传感器感应输出的第三信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
2.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置在同一水平线上且等距设置。
3.根据权利要求1或2所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
4.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
5.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，
所述磁场发生部、所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件。
6.一种磁传感器装置，其特征在于，包括：
磁场发生部，所述磁场发生部用于产生磁场；
磁传感器部，所述磁传感器部用于感应所述磁场发生部产生的磁场；
信号处理部，所述信号处理部用于处理所述磁传感器部感应到的磁场信号；
所述磁传感器部包括设置在第一位置的第一磁传感器、设置在第二位置的第二磁传感器、设置在第三位置的第三磁传感器以及设置在第四位置的第四磁传感器；
所述磁场发生部在四个不同的位置产生的磁场不同；
所述信号处理部包括第一差分电路、第二差分电路和第三差分电路，所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第二磁传感器感应输出的第二信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第三磁传感器感应输出的第三信号与所述第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号；或者，
所述第一差分电路生成对所述第一磁传感器感应输出的第一信号与所述第三磁传感器感应输出的第三信号的第一差值，所述第二差分电路生成对所述第二磁传感器感应输出的第二信号与所述第四磁传感器感应输出的第四信号的第二差值，所述第三差分电路基于该第一差值和第二差值的差值生成差分测量信号。
7.根据权利要求6所述的磁传感器装置，其特征在于，所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置在同一水平线上且等距设置，或者，所述第一位置和所述第三位置的间距与所述第二位置和所述第四位置的间距相同以及所述第一位置和所述第三位置的间距大于所述第一位置和所述第二位置的间距。
8.根据权利要求6或7所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁传感器部包括多个磁传感器，其中，各磁传感器的灵敏方向平行或者反平行。
9.根据权利要求6所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁场发生部包括用于产生规则磁场的通电导线或者永磁体。
10.根据权利要求6所述的磁传感器装置，其特征在于，所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件；或者，
所述磁场发生部、所述磁传感器部和所述信号处理部集成封装成一个独立器件。
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