CN115077571A - 运动数据检测装置及其传感器电路 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种运动数据检测装置及其传感器电路，传感器电路包括信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路和第二感测支路；第一感测支路和第二感测支路分别包括两个具有相同压阻效应系数的感测元件；第一感测元件和第二感测元件之间包括第一节点，第三感测元件和第四感测元件之间包括第二节点，信号处理模块连接第一节点和第二节点至少其中之一，且配置为接收电信号并对应计算携带有待检测数据的输出信号。本发明提供的传感器电路能够实现在保持高抗干扰能力和高敏感度的前提下，达到输出数据全面完整的技术效果，并能应对多种工况下的状态异常自检。

Description

运动数据检测装置及其传感器电路

技术领域

本发明涉及测试测量技术领域，尤其涉及一种运动数据检测装置及其传感器电路。

背景技术

在工业、汽车和商用场景中，如何实现对物体运动数据的检测，特别是对机械装置旋转角度、位移长度和运动速度等数据的精准检测和排障，是本领域关注的重点。通用的做法在于利用磁场相互作用进行上述物理数据的测量，以发挥磁感测技术的非接触测量特性、强抗振动和强抗油污性能的优势，极大程度上减小物理数据检测对相应传感器的损耗。

现有技术中提供的技术方案在于，利用磁传感器和磁性器件的配合实现上述测量目的，具体而言，磁性器件被设置于待检测对象上，并将磁传感器靠近该磁性器件设置，从而，在待检测对象发生运动或其他足以使物理数据改变的动作时，磁传感器接收到来自磁性器件的磁通量变化情况，可以对应分析至少得到待检测对象的运动数据。

但由于外界磁场的干扰，和/或其他用于结合分析物理数据的对照磁传感器的设置，在分析物理数据变化方向(特别是运动方向)时，往往会配置足以求取表征此种变化的变化数据的电路结构，致使原始数据的损失和传感器的敏感度降低；如若不采用此种电路结构，则无法分析当前状态情况得到物理数据。由此可见，现有技术难以兼顾全面的数据输出，以及避免原始数据损失、保持高敏感度这两方面需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种传感器电路，以解决现有技术中传感器电路感测数据不全面，感测敏感度低，无法进行状态异常自检的技术问题。

本发明的目的之一在于提供一种运动数据检测装置。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种传感器电路，包括信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路和第二感测支路；所述第一感测支路包括第一感测元件和第二感测元件，所述第二感测支路包括第三感测元件和第四感测元件；所述第一感测元件和所述第二感测元件配置为具有相同的第一磁阻效应系数，所述第三感测元件和所述第四感测元件配置为具有相同的第二磁阻效应系数；所述第一感测元件和所述第二感测元件之间包括第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件之间包括第二节点，所述信号处理模块连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，且配置为接收电信号并对应计算携带有待检测数据的输出信号。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测支路和所述第二感测支路沿第一方向依次排列，所述第一感测元件、所述第二感测元件、所述第三感测元件和所述第四感测元件配置为沿第一方向间隔设置，所述第一方向为所述传感器电路的相对运动方向。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件、所述第二感测元件、所述第三感测元件和所述第四感测元件分别沿第二方向延伸，且在所述第二方向上处于相同位置，所述第二方向垂直于所述第一方向。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件和所述第二感测元件相互串联地设置于所述第一感测支路中，并形成所述第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件相互串联地设置于所述第二感测支路中，并形成所述第二节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块选择性连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，并以节点处的电信号作为待处理数据。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块包括两个前处理单元，所述前处理单元用于连接第一节点和所述第二节点中至少一个节点，并根据所述至少一个节点输出的电信号进行运算处理得到中间数据，所述中间数据用于计算所述待检测数据中至少部分数据信息。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块包括：第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，并根据所述第一节点的第一电压信号和/或所述第二节点的第二电压信号，输出一组中间数据；第二前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点至少其中另一，并根据所述第二电压信号和/或所述第一电压信号，输出另一组中间数据。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一前处理单元连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，输出第一中间数据；所述第二前处理单元连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，输出第二中间数据。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一前处理单元连接所述第一节点和参考电压源，并根据所述第一电压信号和参考电压信号，输出第三中间数据；所述第二前处理单元连接所述第二节点和所述参考电压源，并根据所述第二电压信号和所述参考电压信号，输出第四中间数据。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一前处理单元配置为执行第一运算步骤，所述第二前处理单元配置为执行第二运算步骤，所述第一运算步骤和所述第二运算步骤互为逆运算。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一运算步骤为加法运算或减法运算至少其中之一，所述第二运算步骤为加法运算或减法运算至少其中另一。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括运算处理单元，所述运算处理单元配置为，连接所述第一前处理单元和所述第二前处理单元，接收两组所述中间数据，计算并输出携带有所述传感器电路相对运动数据的输出信号。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述运算处理单元配置为，以两组所述中间数据其中任一的强度或幅值执行比较和采样，计算得到相对运动速度信息作为第一输出信号，和/或以两组所述中间数据的相位执行比较或角度运算，计算得到相对运动方向信息作为第二输出信号。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数配置为相同或互为相反数。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测支路包括设置于所述第一感测元件远离所述第二感测元件一侧的第三节点，所述第二感测支路包括设置于所述第三感测元件远离所述第四感测元件一侧的第四节点，所述第二感测元件远离所述第一感测元件一端与所述第四感测元件远离所述第三感测元件一端相互连接并形成第五节点；所述第三节点和所述第四节点接入电源，所述第五节点接地。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件包括感测主体以及位于感测主体延伸方向两端的导电端子，所述感测主体配置为具有高磁导率材料，所述感测主体的内部电流以所述感测主体的延伸方向为流向，且受外加磁场作用对应输出电信号。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件包括依次层叠设置的反磁层、第一软磁层、非磁性层和第二软磁层；所述反磁层配置为相邻原子磁矩反平行排列，所述第一软磁层和所述第二软磁层配置为具有低矫顽力，所述反磁层对所述第一软磁层形成磁偏压作用，所述第二软磁层的磁化方向受外加磁场作用对应输出电信号。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测装置，包括上述任一种技术方案所述的传感器电路。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测系统，包括磁性编码器以及上述技术方案所述的运动数据检测装置；所述运动数据检测装置配置为利用相对运动形成的磁通量变化，检测并输出相对运动数据；所述磁性编码器配置为直线型条状或圆环状，包括交替排列的至少第一磁性元件和第二磁性元件，所述第一磁性元件和所述第二磁性元件的极性配置为相反。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测方法，包括：接收第一节点的第一电信号和第二节点的第二电信号，生成并输出第一中间数据；其中，所述第一中间数据表征传感器电路整体磁场情况差异；接收所述第一电信号和所述第二电信号，生成并输出第二中间数据；其中，所述第二中间数据表征不同位置相邻感测元件之间的磁场情况差异；根据所述第一中间数据和所述第二中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。

与现有技术相比，本发明提供的传感器电路，通过设置两组相互并联的感测支路，每组感测支路包括具有相同磁阻效应系数的两个感测元件，并以采集到的两个感测元件中间节点的电信号作为原始计算数据，如此能够直接采集到区分于变化数据的绝对数据，并利用多组绝对数据运算得到携带有待检测数据的输出信号，在保持高抗干扰能力和高敏感度的前提下，达到输出数据全面完整的技术效果，并能应对多种工况下的状态异常自检。

附图说明

图1是本发明一实施方式中运动数据检测系统的结构原理图；

图2是本发明一实施方式中运动数据检测系统的磁性编码器的局部放大示意图；

图3是本发明一实施方式中运动数据检测装置的部分结构示意图；

图4是本发明一实施方式中传感器电路的结构示意图；

图5是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件输出的初始数据跟随相对运动距离的变化示意图；

图6是本发明一实施方式中传感器电路的信号处理模块的中间数据跟随相对运动距离的变化示意图；

图7是本发明另一实施方式中传感器电路的结构示意图；

图8是本发明另一实施方式中传感器电路的前处理单元输出的中间数据跟随相对运动距离的变化示意图；

图9是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第一实施例的结构示意图；

图10是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件输出的初始数据跟随外加磁场的变化示意图；

图11是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第二实施例的结构示意图；

图12是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第三实施例的结构示意图；

图13是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件的结构示意图；

图14是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第一外加磁场时的结构及电阻变化示意图；

图15是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第二外加磁场时的结构及电阻变化示意图；

图16是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第三外加磁场时的结构及电阻变化示意图；

图17是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第四外加磁场时的结构及电阻变化示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

用于进行角度、行程、速度和方向等物理数据量测的传感器电路，可以被广泛应用于多种场景下，例如对机械装置中齿轮旋转量的测量，对阀门的开关行程大小的测量。基于此，可以实现对汽车等包含轮状器件的装置进行空转滑动检测，也可以实现对自动化产线的动作反馈检测。

为了适应多种困难的工作状况，有必要利用一种非接触测量、具有抗震动性能和抗油污性能，且精准度高反应速度快的物理数据测量方式，从而，利用磁传感器进行检测无疑是较优的选择，磁传感器通常可以分为利用霍尔效应为原理制成的元器件以及利用磁阻效应为原理制成的元器件。前者具有与CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容性强、尺寸小和性价比高的优势，后者则具有更高的灵敏度、更小的IC(Integrated Circuit，集成电路)功耗和更高的检测精度。不管是上述任何一种磁传感器或其他未提及到的可以用于感测物理数据的传感器，均可以以其自身优势为有益效果，替换应用于本发明在下文中提供的任何实施方式。

本发明提供一种运动数据检测系统，如图1所示，包括磁性编码器100以及运动数据检测装置200，其中，磁性编码器100和运动数据检测装置200至少其中之一被设置于待检测物品上，从而利用磁性编码器100和运动数据检测装置200相对运动形成的磁通量变化产生至少一种信号输出，以供操作者获取并对应分析，得到待检测数据。

在一种实施方式中，所述待检测数据可以是任一可通过相对运动被产生或被获取的物理数据，也可以是任一可通过磁效应作用产生或获取的物理数据，本发明并不限定所述运动数据检测系统的具体应用场景，任何可通过所述运动数据检测系统的内在结构达成的用途，均在本发明的保护范围内。

磁性编码器100可以包括至少一对相互靠近设置的第一磁性元件和第二磁性元件，磁感线经由第一磁性元件和第二磁性元件其中之一发射，并收敛于第二磁性元件和第一磁性元件其中另一。基于此，运动数据检测装置200与所述磁感线区域至少部分接触，且磁性编码器100和运动数据检测装置200在该接触部分的至少一个延伸分量上可以发生相对运动，以使运动数据检测装置200能够检测到磁通量变化。

当然，上述定义设置于磁性编码器100中的第一磁性元件和第二磁性元件可以配置为分体设置的多个部分，也可以配置为一体式形成的磁性器件中具有不同磁性的至少两个磁性区域。为了扩大检测范围磁性编码器100上的第一磁性元件和第二磁性元件，可以配置有交替排列的多个，排列方向至少在磁性编码器100和运动数据检测装置200的相对运动方向存在延伸分量。如此，以磁感线为角度进行观察可知，多个第一磁性元件和第二磁性元件所形成的磁感线呈多个弧线形，相邻磁感线的发射收敛方向相反，在磁性编码器100与运动数据检测装置200发生相对运动时，运动数据检测装置200捕获该相邻的相反磁信号或间隔设置的相同磁信号，以分析得到待检测数据。

以磁性编码器100的第一磁性元件具有N极极性，第二磁性元件具有S极极性，磁性编码器100和运动数据检测装置200的相对运动由运动数据检测装置200的移动而产生为例，运动数据检测装置200可以沿第一方向y移动，磁性编码器100的第一磁性元件N和第二磁性元件S可以在第一方向y上交替排列，运动数据检测装置200所受磁场方向在第一磁性元件N与两侧的第二磁性元件S之间的变化可以如图2中的箭头指向所示。具体地，磁场在任一第一磁性元件N与相邻第二磁性元件S的交界处配置为水平沿第一方向y或与第一方向y相反的方向施加于运动数据检测装置200上，同时，磁场在逐步靠近第一磁性元件N的中部时，会被配置为与第一方向y或其相反方向的夹角逐步增大，直至在第一磁性元件N的中部呈现近乎垂直于第一磁性元件N发出的状态。

隔离观察沿第一方向y移动的运动数据检测装置200，在逐渐靠近第一磁性元件N的过程中，运动数据检测装置200受磁场作用程度逐渐增大，磁场作用方向旋转90°，在逐渐远离第一磁性元件N的过程中，运动数据检测装置200受磁场作用程度逐渐减小，磁场作用方向继续旋转90°，以致与初始位置所受磁场作用方向形成180°的角度变化。基于此，运动数据检测装置200在与磁性编码器100发生相对运动时，至少会在其中一个磁性元件(可以是第一磁性元件，也可以是第二磁性元件)处形成一个正弦和/或余弦波的电信号输出。从而，运动数据检测系统中的任一装置(例如上位机或中央处理器等，也可以是运动数据检测装置200自身)可以配置为采集该电信号或经过处理的该电信号，从而根据电信号的幅值、多个电信号的幅值差异或其他数据计算所受磁场作用的大小以判断位置和移动方向，根据电信号的相位、多个电信号的相位差异或其他数据计算所受磁场作用的变化速度以得到速度信息。

当然，磁性编码器100不仅可以配置为如图1所示的直线型条状，还可以配置为圆环状，以套设于待检测旋转机械工件上进行至少旋转速度和旋转方向等物理数据的检测。由此可见，本发明并不限制磁性编码器100的具体形状，只要足以在其与运动数据检测装置200的相对运动方向上或与该相对运动方向具有较小偏移角度的方向上存在延伸分量即可。概括而言，磁性编码器可以配置为圆环状和/或直线型条状，其上设置有多个磁性区域和/或其自身由多个磁性元件组成，包括交替排列的第一磁性区域、第二磁性区域和/或交替排列的第一磁性元件、第二磁性元件，其中第一磁性区域和第二磁性区域的极性配置为相反，第一磁性元件和第二磁性元件的极性配置为相反，磁性编码器100基于此产生方向交替变化的磁场。

运动数据检测装置200中，为了实现前文所述电信号的输出，需要配置有至少一个输出电信号随磁场变化而同步变化的传感器，然而单个传感器存在输出数据单一，无法进行比较，难以分析得到多种物理数据的技术问题，从而，本发明一实施方式提供如图3所示设置于运动数据检测装置200中的至少部分传感器电路，图3中将运动数据检测装置200被设置于直角坐标系中，以方便描述，当然本发明提供的传感器电路并不局限于设置于运动数据检测装置200中，也并不局限于仅能对运动相关的数据进行检测。

设置于运动数据检测装置200中的传感器电路可以被具体配置为包括相互并联的至少第一感测支路21和第二感测支路22，上述至少两条感测支路优选配置为分布于运动数据检测装置200上的多个不同位置，从而获取不同位置处的磁场情况以转化为可分析处理的电信号。在一种实施方式中，第一感测支路21和第二感测支路22沿第一方向y依次排列，优选地，第一方向y为运动数据检测装置200(或称传感器电路)的相对运动方向，可以是运动数据检测装置200的长度方向。如此，可以在相对运动发生过程中，获取同一时刻相对运动方向上不同位置的磁场情况，以及不同时刻相对运动方向上同一位置的磁场变化情况，以得到用于形成待检测数据的大量数据。

进一步地，第一感测支路21包括第一感测元件211和第二感测元件212，第二感测支路22包括第三感测元件221和第四感测元件222。在一种实施方式中，第一感测元件211和第二感测元件212相互串联地设置于第一感测支路21中，且配置为具有磁传感器的功能，以对上文所述的磁场情况进行检测，并被配置为沿与第一方向y垂直的第二方向x延伸；同样在一种实施方式中，第三感测元件221和第四感测元件222相互串联地设置于第二感测支路22中，且配置为具有磁传感器的功能，以对上文所述的磁场情况进行检测，并被配置为沿第二方向x延伸。

具体地，第一感测元件211、第二感测元件212、第三感测元件221和第四感测元件222沿传感器电路的相对运动方向间隔设置。优选地，四个感测元件在第二方向x上处于相同的位置，从而可以形成1*4的矩阵形式排列，足以获得多角度多位置的磁场情况并对应生成电信号。

当然，上述第一感测元件211、第二感测元件212、第三感测元件221和第四感测元件222并不具体限定其依次排列顺序，只要能够相互形成对照、满足两感测支路相互并联的关系，以通过比较足以计算得到相对运动速度和相对运动方向等物理数据即可。同时，上述至少四个感测元件还可以进一步配置为自身位置可调节，这是因为四条感测元件之间并不存在支路或元器件层面的共用情况，相互间不形成限制，支路间距越大输出信号越弱，间距越小输出信号越强。

因此，用户可以根据需要选择性增大/缩小设置于两侧的感测元件(在一种实施方式中为第一感测元件211和第三感测元件221)的间距，和/或增大/缩小设置于中间位置的两条感测元件(在一种实施方式中为第二感测元件212和第四感测支路222)的间距，以使不同感测元件之间或不同感测支路之间形成更为明显的磁场差异或磁场变化量，能够进一步提升运动数据检测装置200或传感器电路的磁场敏感度。

进一步地，当所有感测元件配置为具有同向变化和/或反向变化的磁敏特性时，每个感测元件可以分别表征其在传感器电路(或称运动数据检测装置200)上位置的磁场情况，单条感测支路可以依据其中包含的至少两个感测元件进行磁场情况的复合输出。为了说明上述特征，继续如图3所示，将第一方向y作为直角坐标系的横坐标，并将第二方向x作为直角坐标系的纵坐标，定义第一感测元件211具有横坐标y1，第二感测元件212具有横坐标y2，第四感测元件222具有横坐标y3，第三感测元件221具有横坐标y4。在至少一个感测元件沿第二方向x延伸，且几何中心位于纵坐标x1所在水平线上时，例如第一感测元件211的电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200(或称传感器电路)上坐标为(y1，x1)处的磁场情况，且/或例如第二感测元件212的电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y2，x1)处的磁场情况，且/或例如第四感测元件222的电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y3，x1)处的磁场情况，且/或例如第三感测元件221的点信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y4，x1)处的磁场情况。

当然，上述两条感测支路可以配置为以其任一位置作为输出节点，向同一或不同处理模块输出电信号，以实现磁场情况的差异和/或叠加输出。例如第一感测支路21上，若第一感测元件211和第二感测元件212的磁敏特性相同，且以第一感测元件211远离第二感测元件212一端节点，或以第二感测元件212远离第一感测元件211一端节点作为输出节点，可以得到两个感测元件采集磁场情况的叠加输出，此种叠加输出可以通过换算等价为运动数据检测装置200上，位于第一感测元件211和第二感测元件212的中间位置的磁场情况；若以第一感测元件211和第二感测元件212之间位置作为输出节点，则可以得到第一感测元件211和第二感测元件212的磁场情况之差。作为补充地，上述两状态间的切换可以通过设置第一切换模块实现。当然，若第一感测元件211和第二感测元件212的磁敏特性相反，则两端位置作为输出节点时输出磁场情况之差，中间位置作为输出节点时输出磁场情况的叠加。

又如第二感测支路22上，若第三感测元件221和第四感测元件222的磁敏特性相同，且以第三感测元件221远离第四感测元件222一端节点，或以第四感测元件22远离第三感测原件221一端节点作为输出节点，可以得到两个感测元件采集磁场情况的叠加输出，此种叠加输出可以经过换算等价为运动数据检测装置200上，位于第三感测元件221和第四感测元件222的中间位置的磁场情况；若以第三感测元件221和第四感测元件222之间位置作为输出节点，则可以得到第三感测元件221和第四感测元件222的磁场情况之差。作为补充地，上述两状态间的切换可以通过设置第二切换模块实现。当然，若第三感测元件221和第四感测元件222的磁敏特性相反，则两端位置作为输出节点时输出磁场情况之差，中间位置作为输出节点时输出磁场情况的叠加。

为了进行更为稳定准确的数据采集，便于后续运算得到多个维度的待检测数据，输出节点优选设置于每条感测支路上至少两个感测元件之间的位置。具体地，第一感测元件211和第二感测元件212之间包括第一节点213，并优选如图3所示，具有位于横坐标y1和横坐标y2中间位置的横坐标；第三感测元件221和第四感测元件222之间包括第二节点223，并优选具有位于横坐标y3和横坐标y4中间位置的横坐标。至少一个简单处理模块配置为连接上述第一节点213和第二节点223至少其中之一，以获得表征对应位置磁场情况的电信号。

基于上述节点连接配置关系，在一种实施方式中，传感器电路可以被具体设置为用于输出位于不同位置的、区分于磁场变化数据的绝对磁场数据的电信号和/或绝对磁场数据之间的差值的电信号。在此种实施方式下，至少上述第一感测元件211和第二感测元件212配置为具有相同的第一磁阻效应系数，至少上述第三感测元件221和第四感测元件222配置为具有相同的第二磁阻效应系数，所述磁阻效应系数可以被概括为上文的磁敏特性中的一种。

第一磁阻效应系数和第二磁阻效应系数可以配置为相同，也可以配置为互为相反数。如此，位于不同位置感测元件面对外部磁场的变化会对应产生仅存在位置区分信息的电信号，单条感测支路用于输出至少两个不同位置处当前磁场情况的差异，以供后续处理模块结合多条感测支路输出的不同磁场情况差异(可以是磁场强度的差值)进行计算。具体地，第一节点213输出位于坐标(y1，x1)处的第一感测元件211与位于坐标(y2，x1)处的第二感测元件212之间的磁场情况差异，第二节点223输出位于坐标(y4，x1)处的第三感测元件221与位于坐标(y3，x1)处的第四感测元件222之间的磁场情况差异。由于上述磁场情况差异是由至少两个不同位置上的磁场的绝对数据作差得到的，因此选择调用上述两感测支路其中任一，均具有更好的数据完整性；又因为第一感测支路21和第二感测支路22本身即处于不同位置，因此两节点的输出可以用于计算各种待检测数据，具有更广泛的适用性。

优选地，至少将第一感测元件211和第二感测元件212在第一方向y上的间距，与第三感测元件221和第四感测元件222在第一方向y上的间距配置为相等，以使其具有动作变化一致性更高、结构更对称的优势。进一步地，也可以将第二感测元件212和第四感测元件222在第一方向y上的间距配置为与上述间距相等。

选择性调用可以通过触点切换处理模块接入电路的位置来实现(也即处理模块与感测支路之间还可以设置有切换触点)，其目的在于，搭载有本发明提供的传感器电路的任何装置，可以单独选择一条感测支路的输出作为待处理数据，且/或可以同时选择相邻设置的两条感测支路的输出作为待处理数据，如此可以通过运算达到保留电信号数据的同时，去除施加在运动数据检测装置200(或传感器电路)上的外界磁场影响的效果。

基于此，传感器电路可以进一步包括一信号处理模块300，如图4所示，连接第一节点213和第二节点223，且配置为接收第一节点213和第二节点223中至少一个节点输出的电信号，并对应计算携带有待检测数据的输出信号。

结合图3至图5所示，图5示出了第一感测元件211、第二感测元件212、第三感测元件221和第四感测元件222对信号处理模块300的输出，随相对运动距离的变化曲线。由此可见，在沿第一方向y与磁性编码器100发生相对运动，且与其发出的磁感线存在接触的情况下，不同感测元件会形成具有不同且存在相位差的、正弦或余弦形式的电信号输出，在不存在各向异性或无规律变化的外界磁场干扰的情况下，输出电信号的波形往往具有一致性(例如幅值和变化趋势一致)，并且由于同一感测支路上至少两个感测元件被配置为具有相同的磁阻效应系数，因此应对外部干扰磁场而在中间节点处输出的磁场情况差异会始终为0，从而仅保留基于磁性编码器100的信号，此点也说明了本发明提供的传感器电路具有强抗干扰能力。需要注意地，虽然附图中(不仅限于图5中)给出的输出为电压U或Vout，但本发明并不限定感测支路的输出只能为电压信号或电压数据，任何足以表征磁场情况的电信号，均可以替换地应用于本发明中。

基于此，上述相位差携带了位于不同位置的不同感测元件在移动过程中受磁场作用变化而对应形成的变化信息，单条感测支路输出至少两项变化信息的差异，因而可以利用上述电信号波形和相位差进行处理，以得到待检测物理数据或携带有待检测物理数据的其他经过中间处理后的信号。

从而，在本发明一细化实施方式中，信号处理模块300可以具体包括两个前处理单元，用于连接至少一个节点，并根据节点输出的电信号进行运算处理，得到一种中间数据，所述中间数据用于计算待检测数据中根据单纯节点输出信号无法得到的其他数据信息(例如运动方向信息)。

进一步地，继续如图4所示，信号处理模块300可以包括第一前处理单元31和第二前处理单元32。其中，第一前处理单元31配置为，连接第一节点213和第二节点223至少其中之一，并根据第一节点213的第一电压信号和/或第二节点223的第二电压信号，输出第一中间数据；第二前处理单元32配置为，连接第一节点213和第二节点223至少其中另一，并根据所述第二电压信号和/或所述第二电压信号，输出第二中间数据。可以理解地，在其他实施方式中，上述连接节点的结构配置同样可以替换为连接对应的感测支路(例如第一前处理单元31可以配置为连接第一感测支路21和第二感测支路22至少其中之一)或感测元件(例如第一前处理单元31可以配置为连接第一感测元件211、第二感测元件212和/或第三感测元件221、第四感测元件222)。

第一前处理单元31和第二前处理单元32可以进一步配置为具有运算功能，通过加法、减法、比例放大、输入比较等操作，以根据输入绝对数据(磁场情况)的差异，生成对应的中间数据。在一种实施方式中第一前处理单元31执行第一运算步骤，第二前处理单元32执行第二运算步骤，使第一中间数据和第二中间数据足以用于计算相对运动速度数据和相对运动方向数据。

具体地，信号处理模块300中还设置有用于处理中间数据并生成输出信号的运算处理单元30。运算处理单元30配置为，连接第一前处理单元31和第二前处理单元32，接收第一中间数据和第二中间数据，计算并输出携带有传感器电路(或称运动数据检测装置300)的相对运动数据的输出信号。

在一种实施方式中，运算处理单元30可以被配置为用于对接收的中间数据信号进行隔离的幅值分析和比较的相位分析，从而在保留不同位置绝对磁场数据的差异值不发生损失的基础上，求取磁场变化数据以供完成对相对运动方向和相对运动速度等相对运动数据的计算。

具体而言，第一前处理单元31和第二前处理单元32所执行的第一运算步骤和第二运算步骤可以配置为互为逆运算，以利用其中之一计算相对运动速度数据，利用两者结合计算相对方向数据。并进一步地，第一前处理单元31连接第一节点213和第二节点223，并根据第一电压信号和第二电压信号执行第一运算步骤输出第一中间数据，第二前处理单元32连接第一节点213和第二节点223，并根据第一电压信号和第二电压信号执行第二运算步骤输出第二中间数据。如此，基于相同的数据输入，产生互逆运算后的不同数据输出，得以进行比较、分析得到待检测数据。在一种实施方式中，第一运算步骤为减法运算，第二运算步骤为加法运算，在上述第一磁阻效应系数和第二磁阻效应系数配置为相同的情况下，会产生如图6所示的变化示意图。

图6示出了第一前处理单元31输出的第一中间数据和第二前处理单元32输出的第二中间数据分别跟随相对运动距离的变化情况。根据图6可知，对第一节点213输出电信号和第二节点223输出电信号做减法运算后生成的第一中间信号，与对第一节点213输出电信号和第二节点223输出电信号做加法运算后生成的第二中间信号，分别具有余弦形式的波形和正弦形式的波形，且存在90°的相位差。如此，控制运算处理单元30以第一中间信号和第二中间信号其中任一的强度或幅值执行比较和采样，即可得到相对运动速度信息(可以此作为运算处理单元30的第一输出)，控制运算处理单元30以第一中间信号和第二中间信号的相位执行比较或角度运算，即可得到相对运动方向信息(可以此作为运算处理单元30的第二输出)。

上文提供的实施方式中，第一中间数据和第二中间数据是分别经过减法运算和加法运算得到的，除了可以替换为其他互逆运算步骤以实现相同技术效果以外，为了降低运算处理单元30的分析难度并提高精度，还可以在运算处理单元30和两个前处理单元之间分别设置用于进行比例放大运算和比例缩小运算的元器件。此外，在对第一运算步骤和第二运算步骤至少其中之一进行减法运算和加法运算的限定时，可以取消对另一前处理单元的设置，以及对另一运算步骤的执行，直接将另一节点处输出的电信号作为对应中间信号(例如在第一运算步骤为减法运算时，可以取消对第二前处理单元32的设置和第二运算步骤的执行，直接将第二节点223输出电信号作为第二中间信号)，同样可以达到预期技术效果。此外，由于经过加法运算，能够使第二中间信号的幅值增大，并进一步提升信噪比，以更好地应对相对运动速度数据计算的要求；由于经过减法运算，能够使第一中间信号和第二中间信号的差异增大，提升后续对相对运动方向数据计算的便捷性。

此外，如图3和图4可知，第一感测支路21包括设置于第一感测元件211远离第二感测元件212一侧的第三节点210，第二感测支路22包括设置于第三感测元件221远离第四感测元件222一侧的第四节点220，且第二感测元件212远离第一感测元件211一端与第四感测元件222远离第三感测元件221一端连接并形成第五节点230。在传感器电路(或称运动数据检测装置200)用于对待检测数据进行检测分析的过程中，第三节点210和第四节点220接入电源Vdd，第五节点230接地。

概括而言，本发明还提供一运动数据检测方法，所述检测方法具体包括：

步骤S1，接收所述第一节点的第一电信号和所述第二节点的第二电信号，生成并输出第一中间数据；其中，所述第一中间数据表征传感器电路整体磁场情况差异；

步骤S3，接收所述第一电信号和所述第二电信号，生成并输出第二中间数据；其中，所述第二中间数据表征不同位置相邻感测元件之间的磁场情况差异；

步骤S5，根据所述第一中间数据和所述第二中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。

其中，步骤S1至步骤S3的先后顺序不作为本发明的必要技术特征，本领域技术人员可以根据需要进行顺序调整，也可以将步骤S1至步骤S3配置为同时进行。所述第一电信号和第二电信号并不局限于上文的电压信号，还可以是电流信号、电阻信号、阻抗信号等随磁场效应变化的其他信号。如前文所述，所述待检测数据也不仅仅包括相对运动数据。

所述方法可以进一步优选地具体包括：

步骤S71，根据所述第一中间数据和所述第二中间数据至少其中之一，计算得到第一输出信号OUT1；其中，所述第一输出信号OUT1表征传感器电路上任意不同位置的磁场情况差异；

步骤S72，根据所述第一中间数据和所述第二中间数据，比较分析得到第二输出信号OUT2；其中，所述第二输出信号OUT2表征传感器电路整体的磁场变化情况。

如此，可以根据第一输出信号计算得到相对运动速度数据，并根据第二输出信号计算得到相对运动方向数据。

所述方法还可以进一步优选地具体包括：

步骤S11，接收所述第一电信号和所述第二电信号，执行第一运算步骤，生成并输出第一中间数据；

步骤S31，接收所述第一电信号和所述第二电信号，执行第二运算步骤，生成并输出第二中间数据；其中，所述第一运算步骤和所述第二运算步骤互为逆运算。

当然，在电路结构发生变更或感测元件的磁阻效应系数发生改变时，上述具体的运算过程还可以具有其他实施方式，本领域技术人员根据本发明提供的上述方案可以预期。

步骤S9，根据第一输出信号OUT1计算得到相对运动速度数据，根据第二输出信号OUT2计算得到相对运动方向数据。

作为补充地，本发明提供的传感器电路还可以具体包括诊断处理模块，配置为通过比较输出波形的零点位置，得到外部磁场的干扰信息，和/或配置为连接第五节点230，并将第三节点210和第四节点220其中之一连接电源，其中另一接地，从而通过观察异常磁场强度变化与信号强度变化，判断系统工作状态，如出现外部磁场干扰，则进行异常警示和齿轮磨损安全警示。

在后一种配置方式中，第一磁阻效应系数和第二磁阻效应系数可以配置为互为相反数。

图7示出了本发明另一实施方式中的传感器电路结构，图8示出的该传感器电路对应的前处理单元的输出。当然本发明的该另一实施方式与上文提到的实施方式并不相互孤立，两者可通过运算处理单元30建立两套固定或可相互切换的传感器电路(可通过设置切换模块实现切换，下同)，也可以同时共用四条感测支路和运算处理单元30建立一套更为完备的固定或可相互切换的传感器电路。

在该实施方式中，信号处理模块300包括第一前处理单元31’和第二前处理单元32’(当然在上文所述两实施方式结合形成的新的实施方式中，两个前处理单元可以具有其他定义方式，例如第三前处理单元和第四前处理单元)。其中，第一前处理单元31’配置为，连接第一节点213和参考电压源，并根据第一节点213的第一电压信号和参考电压信号Vref，输出第三中间数据；第二前处理单元32’配置为，连接第二节点220和参考电压源，并根据第二节点223的第二电压信号和参考电压信号Vref，输出第四中间数据。

第一前处理单元31’和第二前处理单元32’在本实施方式中，用于提取并放大第一节点213输出的电信号和第二节点223输出的电信号，以供处理模块进行携带有待检测数据的输出信号的生成。

当然，在该实施方式中，同样可以配置有运算处理单元30。运算处理单元。运算处理单元30配置为，连接第一前处理单元31’和第二前处理单元32’，接收第三中间数据和第四中间数据，计算并输出携带有传感器电路的相对运动数据的输出信号。

对于待检测数据的计算，由于上述过程采集的是磁场变化数据，因而运算处理单元30可以选择第三中间数据和第四中间数据其中之一进行相对运动速度数据的计算。同时基于第三中间数据和第四中间数据表征不同位置上的磁场情况差异，因此可以对第三中间数据和第四中间数据进行比较，从而计算得到相对运动方向数据。可以理解地，由此生成的多种运动数据检测方法及其上位、下位概念，以及诊断处理模块的设置和功能，可以类比前一种实施方式提供，此处不再赘述。

为了避免赘述，上文并未在传感器电路的描述部分对感测支路在第一方向y和第二方向x上的布置进行描述，但是从图3中披露的感测元件相对位置关系在两个方向上的布置情况，可以清楚地得出其在图4和图7中的布置方式，以辅助上述技术效果的实现，当然由于第一方向y和第二方向x仅作为相对位置及其与相对运动方向的表述方便而提供，因此不具有实质意义上的限定内涵，本领域技术人员可以调整而产生多种实施方式。

对于单个感测元件的具体结构及工作原理，本发明结合图9至图17进行细化描述。此处定义感测元件20，可以理解地，感测元件20可以应用于上述任一种实施方式中，从而使上文的传感器电路配置具有下文所述任一种实施方式所提供的技术效果。

如图9所示，本发明一实施方式提供的感测元件20的第一实施例，包括感测主体201以及位于感测主体201延伸方向两端设置的导电端子202。其中感测主体201优选配置为具有高磁导率材料，在一种具体的实施方式中配置为坡莫合金带。所述感测主体201的延伸方向即为感测元件20内部电流I的流向，当不存在外加磁场H时，感测元件20内的磁化方向M具有与内部电流I的流向一致的方向，此时感测元件20具有最大的电阻值；而当对感测元件20施加外加磁场H后，磁化方向M与内部电流I的流向形成电磁偏折角θ，此时利用感测主体201的高磁导率，可以使感测元件20的电阻值随外加磁场H的增大而减小，从而形成足以测量外界磁场变化并响应输出变化电信号的磁传感器。

当然，基于上文描述可知，外加磁场H并非必须与内部电流I的流向相垂直，只需要具有与内部电流I的流向相垂直的分量即可，同时对于其他方向的外加磁场H的情况，结合上文的结构配置可以预期，在此不再赘述。进一步地，图10中公开了感测元件20输出的初始数据跟随外加磁场H的变化曲线图，一方面初始数据可以是电压输出，也可以是其他跟随电阻变化而产生的可以容易测得的数据，另一方面，从图10中可知，外加磁场H在一定强度范围内会使感测元件20的输出工作在线性区，而超过该范围则会使得其输出具有非线性关系。

基于此，本发明提供基于该实施方式的第二实施例的感测元件20，其结构如图11所示。经过实验推导可知，使上述电磁偏折角θ满足取值范围[-45°，+45°]时，感测元件20输出的初始数据会符合线性变化以利于计算。从而，在感测主体201中间隔贯穿设置有多个导体件203，以将感测主体201分割形成多个高磁导率区域，多个导体件203基于其具有比感测主体201更强的导电率而使内部电流I自始具有与感测主体201延伸方向成45°的偏折角。此时，在外加磁场H为0的情况下，磁化方向M与内部电流I的电磁偏折角θ为-45°，逐渐增加外加磁场H的大小使得磁化方向无限趋向于与感测主体201垂直的状态，磁化方向M与内部电流I的电磁偏折角θ始终小于+45°，如此使感测元件20始终工作在线性区，其输出的初始数据则有利于提升后续分析处理的精确性。

为了进一步提升性能，避免或延后感测元件20在高磁场强度区域逆向输出的现象，图12中提供的基于上述实施方式的第三实施例，则在于通过配置永磁体、线圈或其他磁场发生装置，对感测元件20自始叠加与感测主体201延伸方向具有45°夹角的辅助磁场H*，从而达到使上述电磁偏折角θ满足线性工作的取值范围的技术效果。

在另一种实施方式中，感测元件20还可以具有如图13所示的结构配置，包括由第一侧至第二侧依次层叠设置的反磁层204、第一软磁层205、非磁性层206和第二软磁层207。优选地，反磁层204被具体配置为相邻原子磁矩反平行排列，具有净磁化量为零的性质；第一软磁层205被具体配置为具有较低的矫顽力，从而反磁层204得以对第一软磁层205形成一磁偏压，以将第一软磁层205限定为具有第一磁化方向P；非磁性层206可以被具体配置为导体，也可以被具体配置为由绝缘材料制成；第二软磁层207被具体配置为具有较低的矫顽力，由于不存在磁偏压作用，第二软磁层207的磁化方向可以随外界或外加磁场方向改变，在外界或外加磁场为零时，第二软磁层207具有第二磁化方向F。

图14至图17依次示出了该实施方式中分别对感测元件20施加第一外加磁场、第二外加磁场、第三外加磁场和第四外加磁场时的磁化方向和电阻数值变化情况。

其中，图14示出当外加磁场B平行于第一磁化方向P时，第二软磁层207具有与第一磁化方向P相同的第二磁化方向F，此时感测元件20呈现最小的电阻值。图15示出当外加磁场B与第一磁化方向P平行且相反时，第二软磁层207具有与第一磁化方向P相反的第二磁化方向F，此时感测元件20呈现最大的电阻值。图16示出当外加磁场B与第一磁化方向P垂直时，第二软磁层207具有与第一磁化方向P相垂直的第二磁化方向F，此时感测元件20呈现一中间值。图17示出当外加磁场B＝0时，第二软磁层207的净磁化量在第一磁化方向P的方向上投影量为零，从而呈现与图16相同的中间值。

基于此，可以通过实施与前一实施方式相同的电性调节和外加辅助磁场调节的方式，使第二磁化方向F在第一磁化方向P上的投影量为零，即可使得磁场感测元件20始终工作在线性区。

综上，本发明提供的传感器电路，通过设置两组相互并联的感测支路，每组感测支路包括具有相同磁阻效应系数的两个感测元件，并以采集到的两个感测元件中间节点的电信号作为原始计算数据，如此能够直接采集到区分于变化数据的绝对数据，并利用多组绝对数据运算得到携带有待检测数据的输出信号，在保持高抗干扰能力和高敏感度的前提下，达到输出数据全面完整的技术效果，并能应对多种工况下的状态异常自检。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种传感器电路，其特征在于，包括信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路和第二感测支路；所述第一感测支路包括第一感测元件和第二感测元件，所述第二感测支路包括第三感测元件和第四感测元件；

所述第一感测元件和所述第二感测元件配置为具有相同的第一磁阻效应系数，所述第三感测元件和所述第四感测元件配置为具有相同的第二磁阻效应系数；

所述第一感测元件和所述第二感测元件之间包括第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件之间包括第二节点，所述信号处理模块连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，且配置为接收电信号并对应计算携带有待检测数据的输出信号。

2.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测支路和所述第二感测支路沿第一方向依次排列，所述第一感测元件、所述第二感测元件、所述第三感测元件和所述第四感测元件配置为沿第一方向间隔设置，所述第一方向为所述传感器电路的相对运动方向。

3.根据权利要求2所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件、所述第二感测元件、所述第三感测元件和所述第四感测元件分别沿第二方向延伸，且在所述第二方向上处于相同位置，所述第二方向垂直于所述第一方向。

4.根据权利要求3所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件和所述第二感测元件相互串联地设置于所述第一感测支路中，并形成所述第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件相互串联地设置于所述第二感测支路中，并形成所述第二节点。

5.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块选择性连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，并以节点处的电信号作为待处理数据。

6.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块包括两个前处理单元，所述前处理单元用于连接第一节点和所述第二节点中至少一个节点，并根据所述至少一个节点输出的电信号进行运算处理得到中间数据，所述中间数据用于计算所述待检测数据中至少部分数据信息。

7.根据权利要求6所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：

第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点至少其中之一，并根据所述第一节点的第一电压信号和/或所述第二节点的第二电压信号，输出一组中间数据；

第二前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点至少其中另一，并根据所述第二电压信号和/或所述第一电压信号，输出另一组中间数据。

8.根据权利要求7所述的传感器电路，其特征在于，所述第一前处理单元连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，输出第一中间数据；

所述第二前处理单元连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，输出第二中间数据。

9.根据权利要求7所述的传感器电路，其特征在于，所述第一前处理单元连接所述第一节点和参考电压源，并根据所述第一电压信号和参考电压信号，输出第三中间数据；

所述第二前处理单元连接所述第二节点和所述参考电压源，并根据所述第二电压信号和所述参考电压信号，输出第四中间数据。

10.根据权利要求7所述的传感器电路，其特征在于，所述第一前处理单元配置为执行第一运算步骤，所述第二前处理单元配置为执行第二运算步骤，所述第一运算步骤和所述第二运算步骤互为逆运算。

11.根据权利要求10所述的传感器电路，其特征在于，所述第一运算步骤为加法运算或减法运算至少其中之一，所述第二运算步骤为加法运算或减法运算至少其中另一。

12.根据权利要求7所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括运算处理单元，所述运算处理单元配置为，连接所述第一前处理单元和所述第二前处理单元，接收两组所述中间数据，计算并输出携带有所述传感器电路相对运动数据的输出信号。

13.根据权利要求12所述的传感器电路，其特征在于，所述运算处理单元配置为，以两组所述中间数据其中任一的强度或幅值执行比较和采样，计算得到相对运动速度信息作为第一输出信号，和/或

以两组所述中间数据的相位执行比较或角度运算，计算得到相对运动方向信息作为第二输出信号。

14.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数配置为相同或互为相反数。

15.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测支路包括设置于所述第一感测元件远离所述第二感测元件一侧的第三节点，所述第二感测支路包括设置于所述第三感测元件远离所述第四感测元件一侧的第四节点，所述第二感测元件远离所述第一感测元件一端与所述第四感测元件远离所述第三感测元件一端相互连接并形成第五节点；所述第三节点和所述第四节点接入电源，所述第五节点接地。

16.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件包括感测主体以及位于感测主体延伸方向两端的导电端子，所述感测主体配置为具有高磁导率材料，所述感测主体的内部电流以所述感测主体的延伸方向为流向，且受外加磁场作用对应输出电信号。

17.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件包括依次层叠设置的反磁层、第一软磁层、非磁性层和第二软磁层；所述反磁层配置为相邻原子磁矩反平行排列，所述第一软磁层和所述第二软磁层配置为具有低矫顽力，所述反磁层对所述第一软磁层形成磁偏压作用，所述第二软磁层的磁化方向受外加磁场作用对应输出电信号。

18.一种运动数据检测装置，其特征在于，包括权利要求1-17任一项所述的传感器电路。

19.一种运动数据检测系统，其特征在于，包括磁性编码器以及权利要求18所述的运动数据检测装置；所述运动数据检测装置配置为利用相对运动形成的磁通量变化，检测并输出相对运动数据；

所述磁性编码器配置为直线型条状或圆环状，包括交替排列的至少第一磁性元件和第二磁性元件，所述第一磁性元件和所述第二磁性元件的极性配置为相反。

20.一种运动数据检测方法，其特征在于，包括：

接收第一节点的第一电信号和第二节点的第二电信号，生成并输出第一中间数据；其中，所述第一中间数据表征传感器电路整体磁场情况差异；

接收所述第一电信号和所述第二电信号，生成并输出第二中间数据；其中，所述第二中间数据表征不同位置相邻感测元件之间的磁场情况差异；

根据所述第一中间数据和所述第二中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。

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