DE102017130509A1

DE102017130509A1 - Stromerfassung

Info

Publication number: DE102017130509A1
Application number: DE102017130509.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Raberg; Goran Keser; Matthias Rose; Rainer Markus Schaller
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: US20180172739A1; CN108205078A; CN108205078B; DE102017130509B4; US10649010B2

Abstract

Verfahren und Vorrichtungen, die eine Stromerfassung betreffen, sind bereitgestellt. Magnetoresistive Sensorelemente sind auf gegenüberliegenden Seiten eines Leiters bereitgestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Stromerfassung.
Hintergrund
Bei verschiedenen Anwendungen in dem elektrischen Gebiet müssen Ströme, die innerhalb oder zwischen Vorrichtungen oder Teilen von diesen fließen, gemessen werden. Bei manchen Anwendungen, zum Beispiel in elektrischen Fahrzeugen und anderen Hochleistungsvorrichtungen, sind genaue Messungen elektrischer Ströme über einen breiten Bereich von Stromwerten, zum Beispiel von einigen wenigen Milliampere (mA) bis zu einigen wenigen Kiloampere (kA) erforderlich. Des Weiteren erfordern Ströme bis zu einigen wenigen Kiloampere üblicherweise elektrische Leiter mit einem vergleichsweise großen Querschnitt, um Verluste und Erwärmung zu reduzieren. Herkömmlicherweise wird eine Erfassung von solchen starken Strömen zum Beispiel durch Hall-Sensoren mit geschlossener Schleife unter Verwendung von Magnetflusskonzentratoren vorgenommen. Solche Sensoren sind vergleichsweise groß, schwer und weisen vergleichsweise hohe Kosten auf. Ein anderer Ansatz schließt die Verwendung von Shunt-Widerständen ein, für die diese Überlegungen ebenfalls gelten und wobei diese Shunt-Widerstände zusätzlich nicht galvanisch von dem Strom isoliert sind und aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Störung eine niedrige Toleranz gegenüber Streufeldern aufweisen.
Kurzdarstellung
Es werden eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 20 sowie ein Verfahren nach Anspruch 15 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst:

einen elektrischen Leiter, und
mehrere magnetoresistive Sensorelemente, wobei eine erste Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist und eine zweite Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren bereitgestellt, das Folgendes umfasst:

Bereitstellen eines elektrischen Leiters, und
Bereitstellen magnetoresistiver Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine Vorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst:

einen elektrischen Leiter,
ein erstes Gehäuse, das ein erstes magnetoresistives Sensorelement und ein zweites magnetoresistives Sensorelement umfasst, wobei das erste Gehäuse auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist,
ein zweites Gehäuse, das ein drittes magnetoresistives Sensorelement und ein viertes magnetoresistives Sensorelement umfasst, wobei das zweite Gehäuse auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist, und
elektrische Verbindungen, die das erste bis vierte magnetoresistive Sensorelement in einer Brückenkonfiguration verbinden.

Die obige Kurzdarstellung ist lediglich dazu gedacht, einen kurzen Überblick über einige mögliche Ausführungsformen zu geben, und ist nicht als beschränkend anzusehen.
Figurenliste

1 ist eine Beispielvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2A ist eine Draufsicht eines mit einem Leiter assoziierten Magnetfeldsensors.
2B ist eine Querschnittsansicht des Magnetfeldsensors und des Leiters aus 2A.
3 ist ein Diagramm, das eine Magnetfeldverteilung um einen Leiter herum veranschaulicht.
4 ist ein Graph, der eine Magnetfeldverteilung entlang einer Linie A-A' aus 3 veranschaulicht.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
6 ist ein äquivalenter Schaltkreis des Teils der Vorrichtung aus 5.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
8(A) bis (C) veranschaulichen verschiedene Phasen des Herstellens einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform im Querschnitt.
9(A) bis (C) zeigen Draufsichten der Herstellungsphasen aus 8(A) bis (C).
10 veranschaulicht eine Empfindlichkeitskurve für einen magnetoresistiven Sensor, der in manchen Ausführungsformen verwendbar ist.
11-20 veranschaulichen verschiedene Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen.

Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen ausführlich besprochen. Diese Ausführungsformen sind lediglich als Beispiel gegeben und sind nicht als beschränkend aufzufassen. Während Ausführungsformen als zahlreiche Merkmale, Einzelheiten oder Elemente umfassend beschrieben sein können, können zum Beispiel bei anderen Ausführungsformen manche dieser Merkmale, Einzelheiten oder Elemente weggelassen und/oder durch alternative Merkmale, Einzelheiten oder Elemente ersetzt werden. Des Weiteren können abgesehen von den in den Zeichnungen gezeigten oder hier beschriebenen Merkmalen, Einzelheiten und Elementen weitere Merkmale, Elemente oder Komponenten, die nicht explizit gezeigt oder beschrieben sind, zum Beispiel herkömmlicherweise zur Stromerfassung verwendete Komponenten, bereitgestellt werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Merkmale oder Elemente verschiedener Ausführungsformen können kombiniert werden, es sei denn, dass anderes angegeben ist. Variationen und Modifikationen, die im Hinblick auf eine der Ausführungsformen beschrieben werden, können ebenso auf andere Ausführungsformen anwendbar sein.
Manche hier besprochene Ausführungsformen betreffen Techniken zur Erfassung von Strom unter Verwendung magnetoresistiver Sensoren. Magnetoresistive Sensoren sind Sensoren, die einen magnetoresistiven Effekt verwenden, der ihren elektrischen Widerstand als Reaktion auf ein magnetisches Feld ändert. Magnetoresistive Effekte, die für solche Sensoren verwendbar sind, beinhalten den anisotropen magnetoresistiven Effekt (AMR), den riesigen magnetoresistiven Effekt (GMR) oder den magnetoresistiven Tunneleffekt (TMR). Diese Effekte werden hier allgemein als XMR-Effekte bezeichnet und entsprechende Vorrichtungen und Elemente, die einen XMR-Effekt verwenden, werden als XMR-Sensoren, -Vorrichtungen, -Elemente usw. bezeichnet. Leiter, wie hier verwendet, verweist auf elektrische Leiter, d. h. Strukturen, Materialien, Vorrichtungen usw., die elektrischen Strom leiten.
Bei Ausführungsformen werden mehrere XMR-Sensorelemente, zum Beispiel wenigstens vier XMR-Sensorelemente oder zwei XMR-Elemente in Kombination mit zwei (nicht-XMR-) resistiven Elementen, wie Referenzwiderständen oder anderen Komponenten, die effektiv als Widerstände arbeiten, verwendet, um einen Strom auf eine galvanisch isolierte Weise zu messen. Ein durch einen Leiter fließender Strom erzeugt ein Magnetfeld, das durch die XMR-Sensorelemente erfasst werden kann. Der Leiter kann wenigstens in einem Abschnitt des Leiters, wo der Strom gemessen wird, ein gerader Leiter sein (d. h. es sind keine Biegungen, Kurven oder dergleichen in diesem Abschnitt vorhanden) und/oder kann ein stabförmiger Leiter sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Eine erste Teilmenge der XMR-Sensorelemente kann auf einer ersten Seite des Leiters montiert sein und eine zweite Teilmenge der XMR-Sensorelemente kann auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, montiert sein. Eine Teilmenge verweist in dieser Hinsicht auf eines oder mehrere der mehreren XMR-Sensorelemente, aber nicht auf alle von diesen. Die mehreren XMR-Sensorelemente oder eine Kombination aus XMR-Sensorelementen und resistiven Elementen können in einer Brückenkonfiguration, zum Beispiel einer Wheatstone-Brücke-Konfiguration, gekoppelt sein. Dies kann dabei helfen, bei manchen Ausführungsformen Effekte von Streumagnetfeldern zu beseitigen.
Hier offenbarte Ausführungsformen können zum Messen von Strömen in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich Automobilanwendungen, Messung von Strömen, die von Stromnetzen, Generatoren, Transformatoren, Batterien, Solarmodulen, Windrädern, regenerativen Bremssystemen, hydroelektrischen oder windbetriebenen Generatoren oder einer beliebigen anderen Form von Vorrichtungen, die zum Bereitstellen elektrischer Leistung fähig sind, geliefert werden. Zum Beispiel können Strommessungen in Automobilanwendungen, wie etwa einem Ladegerät für ein Elektroauto, wo eine Stromerfassung ein wichtiger Faktor ist, oder in Batterieverwaltungssystemen, zum Beispiel in einem Fahrzeug, das Batterien und/oder einen Elektromotor enthält, verwendet werden, um Betriebsstrompegel, einschließlich bis herab zu einem Leckstrom eines Fahrzeugs, zu verwenden. Weitere Anwendungen der hier offenbarten Techniken können Leistungswandler beinhalten, wie etwa Wechselstrom(AC: Alternating Current)-Gleichstrom(DC: Direct Current)-Wandler, DC-DC-Wandler oder DC-AC-Wandler, bei denen Messungen verwendet werden können, um die Leistungswandler zu steuern. Gemessene Ströme können bis zu einigen hundert Ampere oder sogar einige Kiloampere betragen, können aber auch stärkere oder schwächere Ströme sein.
Nun unter Zuwendung zu den Figuren ist 1 ein Diagramm, das eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht, bei der Strommessungstechniken, wie hier beschrieben, eingesetzt werden können. Die Vorrichtung aus 1 umfasst einen ersten Vorrichtungsteil 10 und einen zweiten Vorrichtungsteil 11. Bei manchen Ausführungsformen kann der erste Vorrichtungsteil 10 eine Leistungsquelle (zum Beispiel eine Batterie, einen Generator usw.) und einen Leistungsschalter zum selektiven Ein- oder Ausschalten der Leistung beinhalten. Der zweite Teil 11 kann eine Last, wie etwa einen Elektromotor, beinhalten. Elektrische Leistung wird von dem ersten Vorrichtungsteil 10 über einen elektrischen Leiter 12, zum Beispiel einen stabförmigen Leiter, an den zweiten Teil 11 geliefert. Eine Strommessungsvorrichtung 13, wie hier später ausführlicher besprochen, ist bereitgestellt, um einen durch den Leiter 12 fließenden Strom zu messen. Die in 1 gezeigte Platzierung der Stromsensorvorrichtung 13 auf dem Leiter 12 ist lediglich ein Beispiel und die Stromsensorvorrichtung 13 kann irgendwo auf dem Leiter 12 platziert werden, um einen durch den Leiter 12 fließenden Strom zu messen.
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Leiter 20 zusammen mit einem einzigen XMR-Sensorelement 22 zeigt, um das Messen eines elektrischen Stroms durch ein XMR-Sensorelement zu veranschaulichen. 2A veranschaulicht eine Draufsicht des Leiters 20, während 2B eine Querschnittsansicht veranschaulicht. Koordinatensysteme sind zur einfachen Bezugnahme veranschaulicht. Auf diese Weise zeigt 2A eine Ansicht der xy-Ebene, während 2B einen Querschnitt entlang einer xz-Ebene zeigt.
Bei dem Beispiel aus 2A und 2B fließt ein Strom I, wie durch einen Pfeil 23 angegeben, in der y-Richtung. Der Leiter 20 ist ein stabförmiger Leiter, wobei eine Ausdehnung in der x-Richtung größer als eine Ausdehnung in der z-Richtung ist. Die Ausdehnung in der x-Richtung wird auch als die Breite des Leiters 20 und die Ausdehnung in der z-Richtung auch als die Dicke des Leiters 20 bezeichnet. Zum Beispiel kann eine Breite des Leiters 20 etwa 14 mm betragen, während eine Dicke etwa 1 mm betragen kann, obwohl diese Werte lediglich als Beispiele dienen und zum Beispiel in Abhängigkeit von einer in einer bestimmten Anwendung erwarteten Stromgröße gewählt werden können. Die Ausdehnung in der y-Richtung wird auch als Länge bezeichnet und kann in Abhängigkeit davon gewählt werden, wie weit der Strom durch den Leiter 20 geleitet werden muss. In dieser Hinsicht werden allgemein für starke Ströme größere Querschnittsflächen des Leiters (Breite mal Dicke) benötigt, um Verluste zu reduzieren und eine Erwärmung zu verhindern.
Der XMR-Sensor 22 ist angrenzend an eine Seite des Leiters 20 montiert, wie am besten in der Querschnittsansicht aus 2B gesehen werden kann, und ist elektrisch mit einem Träger 21, zum Beispiel einer Leiterplatte (PCB: Printed Circuit Board) oder einer Direktkupferbondung (DCB: Direct Copper Bonding), gekoppelt. Der XMR-Sensor 22 kann auf eine beliebige herkömmliche Weise implementiert sein, zum Beispiel als ein GMR-Sensor, ein AMR-Sensor oder ein TMR-Sensor. Solche Sensoren können insbesondere Schichtstrukturen aus magnetischen Schichten beinhalten, um einen Widerstand bereitzustellen, der auf ein Magnetfeld reagiert.
Ein durch den Leiter 20 fließender Strom I erzeugt ein Magnetfeld um einen Leiter 20 herum mit zum Beispiel einer Komponente in der x-Richtung. Durch entsprechendes Orientieren des XMR-Sensors 22 kann diese Komponente gemessen werden. Ohne Streumagnetfelder zusätzlich zu dem durch einen Strom 23 erzeugten Magnetfeld gibt es eine direkte Beziehung zwischen dem gemessenen Magnetfeld und dem fließenden Strom für eine feste geometrische Beziehung zwischen dem XMR-Sensor 22 und dem Leiter 20.
3 zeigt eine grafische Darstellung von Simulationsergebnissen, die die Magnetfeldverteilung in der xz-Ebene für einen Leiter 30 zeigt, der in dem gezeigten Beispiel ein stabförmiger Leiter ähnlich dem Leiter 20 aus 2 ist, und die Orientierung des Leiters ist die gleiche wie für den Leiter 20. Mit anderen Worten ist in 3 die Magnetfeldverteilung in einem Querschnitt des Leiters gezeigt. 3 veranschaulicht insbesondere die magnetische Flussdichte in der x-Richtung, d. h. parallel zu Seiten des Leiters. Eine Kurve 40 in 4 veranschaulicht die magnetische Flussdichte entlang einer Linie A-A' in 3 in einem Abstand von etwa 1 mm von dem Leiter für einen Leiter mit einer Breite von 14 mm und einer Dicke von 1 mm (Simulationsergebnisse) mit einem Strom von 800 A. Die Magnetfelder oberhalb (in z-Richtung) und unterhalb des Leiters 30 weisen entgegengesetzte Vorzeichen auf und weisen in der in 3 und 4 veranschaulichten Simulation für 800 A eine Flussgröße von etwa 33 mT auf. Für schwächere Ströme fällt diese Flussdichte auf etwa 8 mT für einen Strom von 200 A oder 0,4 mT für einen Strom von etwa 10 A ab.
Diese Feldverteilung mit entgegengesetzten Vorzeichen des Magnetfelds auf unterschiedlichen Seiten eines Leiters wird in manchen Ausführungsformen verwendet, um Stromsensoren mit einer reduzierten Empfindlichkeit gegenüber einem Streumagnetfeld bereitzustellen.
5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht (unter Zuhilfenahme der Koordinatensysteme aus 2 in der xz-Ebene) einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zum Messen eines Stroms in der positiven oder negativen y-Richtung.
Die Vorrichtung aus 5 umfasst bei einer Implementierung ein erstes XMR-Sensorelement 55, ein zweites XMR-Sensorelement 56, ein drittes XMR-Sensorelement 57 und ein viertes XMR-Sensorelement 58. Das erste und zweite XMR-Sensorelement 55, 56 sind an, d. h. auf oder oberhalb von, einer ersten Seite des Leiters 50 bereitgestellt und das dritte und vierte XMR-Sensorelement 57, 58 sind an, d. h. auf oder oberhalb von, einer zweiten Seite des Leiters 50 bereitgestellt, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, wie in 5 veranschaulicht ist. Das erste und zweite XMR-Sensorelement 55, 56 können in einem ersten Gehäuse 51 bereitgestellt sein und das dritte und vierte XMR-Sensorelement 57, 58 können in einem zweiten Gehäuse bereitgestellt sein. Bei anderen Ausführungsformen kann zum Beispiel jedes der Sensorelemente 55 bis 58 in seinem eigenen getrennten Gehäuse bereitgestellt sein. Das erste bis vierte XMR-Sensorelement 55-58 sind so angeordnet, dass sie gegenüber einem Magnetfeld in der x-Richtung empfindlich sind.
Das erste bis vierte Sensorelement 55-58 sind elektrisch über eine Stütze 53, zum Beispiel eine Leiterplatte, mit einem Stecker 54 verbunden, der eine elektrische Verbindung zu weiteren Vorrichtungen über Stifte 59 ermöglicht. Während die Stifte 59 in 5 gezeigt sind, kann eine beliebige andere Art von elektrischer Verbindung, zum Beispiel ein Sockel anstelle eines Steckers, bereitgestellt werden. Des Weiteren sind die XMR-Sensorelemente 55 bis 58 zum Beispiel auf der Stütze 53 oder in dem Stecker 54 über elektrische Verbindungen miteinander in einer Brückenkonfiguration (Wheatstone-Brücke) gekoppelt, wie in einem Schaltbild in 6 gezeigt ist. Im Betrieb werden eine Versorgungsspannung, V_s, und Masse Gnd bereitgestellt und wird ein differentielles Messsignal V_p, V_n erzeugt.
Mit der Konfiguration aus 5 mit dem ersten und zweiten XMR-Sensorelement 55, 56 an der ersten Seite des Leiters 50 montiert und dem dritten und vierten XMR-Sensorelement 57, 58 an der zweiten Seite des Leiters 50 montiert werden die XMR-Sensorelemente 55, 57 einem Magnetfeld im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung wie die XMR-Sensorelemente 57, 58 ausgesetzt. Mit der in 6 gezeigten Kopplung sind die Polaritäten derart, dass die erfassten Magnetfelder auf beiden Seiten sich aufaddieren, um ein Messungssignal zu erhalten. Andererseits erfahren das erste bis vierte XMR-Sensorelement im Fall eines Streumagnetfelds wenigstens näherungsweise ein Magnetfeld in der gleichen Richtung, so lange wie Variationen der magnetischen Streufelder in einer Größenordnung auftreten, die größer als ein Abstand zwischen dem ersten bis vierten XMR-Sensorelement 55-58 ist, was für viele Streufeldsimulationen typisch ist. In diesem Fall heben sich die gemessenen Magnetfeldkomponenten des Streumagnetfeldes durch die Konfiguration in 6 auf, so dass der Einfluss der Streumagnetfelder auf die Strommessungen wenigstens erheblich reduziert ist.
Bei einer anderen Implementierung sind in 5 und 6 nur zwei der Elemente 55-58 XMR-Sensorelemente, zum Beispiel die Elemente 55 und 57, und weisen daher einen Widerstand auf, der von dem durch den Leiter 50 fließenden Strom abhängt. Die anderen zwei der Elemente 55-58, zum Beispiel die Elemente 56 und 58, können bei dieser Implementierung resistive Elemente sein, die im Wesentlichen gegenüber dem durch den Leiter 50 fließenden Strom und dem dadurch erzeugten Magnetfeld unempfindlich sind, zum Beispiel Referenzwiderstände. Der Betrieb dieser Implementierung ist im Wesentlichen der gleiche wie für die oben beschriebene Implementierung mit vier XMR-Sensorelementen 55-58.
Um ein Beispiel zu geben, zeigt 10 eine beispielhafte Transferkurve eines vortexbasierten GMR-Widerstands als eine Funktion des Magnetfelds H. Ein vortexbasierter GMR-Widerstand hat eine vortexartige Magnetisierung und ist eine Art von herkömmlichen XMR-Sensorelementen, die eine geringe Hysterese aufweisen und in manchen Ausführungsformen verwendbar sind. Jedoch können andere Implementierungen von XMR-Sensorelementen auch in Ausführungsformen verwendet werden. Mit jenen Transferkurven, bei denen der Widerstand des jeweiligen XMR-Sensorelements eine wohldefinierte Abhängigkeit von dem Magnetfeld aufweist, das durch den durch den Leiter fließenden Strom erzeugt wird, ist eine genaue Strommessung zum Beispiel mit der Ausführungsform aus 5 und 6 möglich.
Im Folgenden werden Verfahren zum Herstellen von Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen, zum Beispiel der Vorrichtung aus 5, besprochen. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein allgemeines Verfahren zum Herstellen von Vorrichtungen gemäß manchen Ausführungsformen veranschaulicht.
Obwohl das Verfahren aus 7 als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen dargestellt ist, ist die Reihenfolge, in der diese Handlungen oder Ereignisse beschrieben sind, nicht als beschränkend aufzufassen. Zudem können beschriebene Handlungen oder Ereignisse in einige gentrennte Handlungen oder Ereignisse aufgeteilt werden.
Bei 70 umfasst das Verfahren Bereitstellen eines elektrischen Leiters. Der elektrische Leiter kann zum Beispiel einen stabförmigen Leiter beinhalten.
Bei 71 umfasst das Verfahren Bereitstellen von XMR-Sensorelementen auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters. Die XMR-Sensorelemente können bei manchen Ausführungsformen so bereitgestellt werden, dass sie eine Brückenkonfiguration bilden, wie in 6 dargestellt, zum Beispiel eine Brückenkonfiguration mit vier XMR-Sensorelementen oder eine Brückenkonfiguration mit zwei XMR-Sensorelementen und zwei resistiven Elementen.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 eine weitere Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens besprochen, die eine Möglichkeit zum Herstellen der in 5 gezeigten Vorrichtung ist. Andere Herstellungstechniken können ebenfalls eingesetzt werden. 8(A) bis (C) zeigen Querschnittsansichten der Vorrichtung aus 5 in verschiedenen Phasen eines Herstellungsprozesses. 9(A) bis 9(C) veranschaulichen entsprechende Draufsichten.
In 8(A) und 9(A) werden ein erstes Gehäuse 51 mit einem ersten und zweiten magnetoresistiven Sensorelement, ein zweites Gehäuse 52 mit einem dritten und vierten magnetoresistiven Sensorelement und ein Stecker 54 auf einem Träger 53 bereitgestellt, der in diesem Fall eine flexible Leiterplatte (PCB) ist. Die Leiterplatte, wie am besten in der Draufsicht aus 9(A) gesehen werden kann, stellt Verbindungen zwischen dem Gehäuse 51, 52 und dem Stecker 54 bereit, um die magnetoresistiven Sensorelemente in den Gehäusen 51, 52 in einer Brückenkonfiguration zu koppeln, wie in 6 gezeigt ist.
In 8(B) und 9(B) wird der elektrische Leiter (50) auf dem zweiten Gehäuse 52 bereitgestellt. Anschließend daran wird der Träger 53 wie durch einen Pfeil 80 in 8(B) angegeben gefaltet, um zu der in 8(C) und 9(C) gezeigten Konfiguration zu gelangen, wobei das erste und zweite Gehäuse 51, 52 und daher die darin enthaltenen Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters 50 bereitgestellt sind.
Es sollte angemerkt werden, dass 8 und 9 lediglich ein Beispiel zeigen und die in 8(C) und 9(C) gezeigte Vorrichtung auch auf anderen Arten hergestellt werden kann. Als ein einfaches Beispiel kann der elektrische Leiter 50 auf dem ersten Gehäuse 51 statt auf dem zweiten Gehäuse 52 vor dem Falten des Trägers 53 platziert werden und/oder an dem ersten Gehäuse 51 und/oder dem zweiten Gehäuse 52 zum Beispiel unter Verwendung eines Klebstoffes fixiert werden.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 11-20 verschiedene Alternativen, Variationen und Modifikationen der Vorrichtung aus 5 besprochen. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden Elemente, die bereits unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wurden, insbesondere ein erstes Gehäuse 51 einschließlich eines ersten und zweiten magnetoresistiven Sensorelements, ein zweites Gehäuse 52, das ein drittes und viertes magnetoresistives Sensorelement umfasst, und ein Stecker 55 sowie ein Leiter 50, nicht nochmal ausführlich beschrieben. Für diese Elemente mit Bezug auf 5 beschriebene Variationen und Modifikationen können auch auf die Ausführungsformen der 11-20 angewandt werden. Sofern nicht anderweitig angegeben, zeigen 11-20 Querschnittsansichten in einer xz-Ebene, wobei der elektrische Leiter 50 einen rechteckigen Querschnitt aufweist und Strom senkrecht zu der gezeigten Ebene fließt.
Bei der Vorrichtung aus 11 sind das erste und zweite Gehäuse 51, 52 und der Stecker 54 in einer allgemein U-förmigen Halterung 111 montiert und durch elektrische Verbindungen 110 (zum Beispiel Drähte), die in einer gewünschten Konfiguration zu verbinden sind, zum Beispiel der Brückenkonfiguration aus 6, verbunden.
Die Halterung 110 kann Elemente 51, 52, 54 und 110 enthaltend zum Beispiel in einem Gussprozess hergestellt werden.
Um die Vorrichtung zu vervollständigen, wird der Leiter 50 dann in die Halterung 111 eingesetzt und mit einer Schraube 112 fixiert. Sowohl die Halterung 111 als auch die Schraube 112 können unter anderem aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein und können bei anderen Ausführungsformen auch aus einem Metallmaterial gefertigt sein.
Bei manchen Implementierungen kann ein Kühlungsmechanismus zum Kühlen des elektrischen Leiters 50 und/oder des ersten und zweiten Gehäuses 51, 52 in der Halterung 111 enthalten sein oder zusätzlich zu der Halterung 111 bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann ein Kühlungssystem mit Kanälen für ein Kühlfluid, wie etwa Wasser oder Öl, in der Halterung 111 bereitgestellt sein, durch welches im Betrieb das Kühlungsfluid dann zirkuliert, zum Beispiel durch eine externe Pumpe getrieben. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Kühlkörper auf einer Außenseite der Halterung 111 mit einer Wärmekopplung zu der Halterung 111 und über die Halterung 111 zu zu kühlenden Komponenten, wie dem elektrischen Leiter 50, bereitgestellt sein. Ein solcher Kühlkörper kann zum Beispiel einen Metallblock umfassen.
12 veranschaulicht eine Variation der Ausführungsform aus 11, wobei statt der Schraube 112 eine Klammer oder eine Schnalle 120 bereitgestellt ist, um die Halterung 111 auf dem elektrischen Leiter 50 zu halten, nachdem der elektrische Leiter 50 in die Halterung 111 eingesetzt wurde. Ansonsten entspricht die Vorrichtung aus 12 der Vorrichtung aus 11.
13 ist eine weitere Variation der Ausführungsform aus 11. Bei der Ausführungsform aus 13 sind Ausbuchtungen 130 bereitgestellt, die eine abgerundete Form aufweisen können, wie in 13 gezeigt ist, oder auch eine Form aufweisen können, die Widerhaken entspricht, um den elektrischen Leiter 50 innerhalb der Halterung 111 zu halten. Durch die Biegsamkeit der Halterung 111 kann der elektrische Leiter 50 in die Halterung 111 eingesetzt werden, indem die Beine der Halterung 111 voneinander wegbewegt werden und nach dem Einsetzten zurück in die in 13 gezeigte Position bewegt werden, wobei die Ausbuchtungen 130 den Leiter 50 festhalten.
14 ist eine weitere Variation der Ausführungsform aus 13. Anstelle von elektrischen Verbindungen 110 sind das erste und zweite Gehäuse 51, 52 und der elektrische Leiter 50 bei der Ausführungsform aus 14 auf eine flexible Leiterplatte 140 montiert, die Verbindungen bereitstellt (ähnlichen dem, was in 9 gezeigt ist). Die Leiterplatte 140 wird dann zusammen mit den Gehäusen 51, 52 und dem Stecker in die Halterung 111 zum Beispiel durch Vergießen integriert. Es sollte angemerkt werden, dass die gleiche Ersetzung der elektrischen Verbindungen 110 durch die Leiterplatte 140 auch für die Ausführungsformen aus 11 und 12 vorgenommen werden kann.
15 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform. Bei der Ausführungsform aus 15 ist der elektrische Leiter 50 durch eine Inlay-Platine 150 mit Leitern 151 sowohl an einer oberen Seite als auch einer unteren Seite von dieser bereitgestellt. Das erste und zweite Gehäuse 51, 52 mit den darin angeordneten XMR-Sensorelementen sind elektrisch mit den Leitern 151 gekoppelt. Die Leiter 151 stellen dann zum Beispiel eine Verbindung in Form eines Brückenschaltkreises bereit, wie in 6 gezeigt ist. Ein Stecker, wie etwa der Stecker 54 (in 15 nicht explizit gezeigt), stellt dann elektrische Verbindungen zu weiteren Vorrichtungen bereit.
16 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform. Bei der Ausführungsform aus 16 sind eine erste Leiterplatte oder ein DCB(Direct Copper Bonding)-Board mit dem ersten Gehäuse und einem ersten Stecker 54A und eine zweite PCB oder DCB 161 mit dem zweiten Gehäuse 52 und einem zweiten Stecker 54B darauf montiert bereitgestellt. Die erste Platine 160 ist auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters 50 platziert, die zweite Platine 161 ist auf einer zweiten, gegenüberliegenden Seite des elektrischen Leiters 50 platziert. Dann werden die erste und zweite Platine 160, 161 mittels Schrauben, die Kunststoffschrauben sein können, miteinander gekoppelt. Anstelle von Schrauben können auch Klammern oder Schnallen, wie in 12 veranschaulicht, verwendet werden. Über die Stecker 54A, 54B wird dann eine elektrische Verbindung zu den XMR-Sensorelementen in dem ersten und zweiten Gehäuse 51, 52 bereitgestellt. Eine Kopplung mit einem Vollbrückenschaltkreis, wie in 6 gezeigt, wird dann in einer anderen Vorrichtung durchgeführt, die mit dem ersten und zweiten Stecker 54A, 54B gekoppelt ist.
17 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform. Hier sind ähnlich der Ausführungsform aus 14 das erste und zweite Gehäuse 51, 52 sowie der Stecker 54 an einer flexiblen Leiterplatte 140 montiert, die dann um den elektrischen Leiter 50 wie gezeigt „herumgewickelt“ wird. Die resultierende Anordnung wird dann durch ein drittes Gehäuse 117 umspritzt, wodurch dementsprechend das erste und zweite Gehäuse 51, 52 relativ zu dem elektrischen Leiter 50 fixiert wird.
18 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform. Wieder sind ähnlich das erste und zweite Gehäuse 51, 52 sowie der Stecker 54 an einer flexiblen Leiterplatte 140 montiert, die Verbindungen bereitstellt und um den elektrischen Leiter 50 wie veranschaulicht „herumgewickelt“ wird. Eine Klemme 116 wird dann bereitgestellt, die wie gezeigt das erste und zweite Gehäuse 51, 52 umgibt und die Leiterplatte 140 zum Beispiel basierend auf einer Biegsamkeit der Klemme 180 an den elektrischen Leiter 50 klemmt. Die genaue Form der Klemme 180 aus 18 ist lediglich ein Beispiel und Variationen sind möglich, so lange wie die Leiterplatte 140 festgehalten wird.
Eine weitere Ausführungsform ist in 19A und 19B veranschaulicht. 19A zeigt eine Querschnittsansicht der Ausführungsform, während 19B eine Draufsicht zeigt. Bei der Ausführungsform aus 19A und 19B wird eine geschlitzte flexible Leiterplatte 190 verwendet. Die Leiterplatte weist Schlitze in der x-y-Ebene auf, so dass bei Betrachtung in der Querschnittsansicht aus 19A erste Teile der Leiterplatte, die das erste Gehäuse 51 tragen, auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters 50 bereitgestellt sind, wohingegen zweite Teile, die das zweite Gehäuse 52 tragen, auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters 50 bereitgestellt sind. Die geschlitzte flexible Leiterplatte 190 kann aufgrund der Biegsamkeit der flexiblen Leiterplatte 190, d. h. aufgrund von interner Spannung des Kunststoffs, an dem elektrischen Leiter 50 gehalten werden oder kann unter Verwendung eines Klebstoffes an dem elektrischen Leiter 50 fixiert werden. Leiter 191 in oder auf der flexiblen Leiterplatte 190 dienen als eine elektrische Verbindung der XMR-Sensorelemente in dem ersten und zweiten Gehäuse 51, 52.
Während die Leiterplatte 190 in der Draufsicht aus 19B als drei Schlitze aufweisend gezeigt ist, so dass zwei Streifen der Leiterplatte 190 auf jeder Seite des elektrischen Leiters 50 bereitgestellt sind, ist dies nicht als beschränkend auszulegen und kann auch eine unterschiedliche Anzahl an Streifen und Schlitzen verwendet werden.
20 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung. Bei der Vorrichtung aus 20 sind das erste und zweite Gehäuse 51, 52 sowie der Stecker 54 an einer flexiblen Leiterplatte 140 montiert und um den elektrischen Leiter 50 herumgewickelt. Die flexible Leiterplatte 140 wird dann durch einen Klebstoff, wie etwa einen Kleber oder ein Klebeband, an dem elektrischen Leiter fixiert. In dieser Hinsicht ist die Ausführungsform aus 20 ähnlich der Ausführungsform aus 5, mit dem Unterschied, dass die flexible Leiterplatte 140 in 20 zwischen den Gehäusen 51, 52 und dem elektrischen Leiter 50 liegt. Bei manchen Ausführungsformen kann dies eine galvanische Isolation verbessern.
Es sollte angemerkt werden, dass, während 8-20 unter Verwendung einer Konfiguration mit vier magnetoresistiven Sensorelementen als ein Beispiel beschrieben wurden, sie auch auf Implementierungen anwendbar sind, bei denen zwei magnetoresistive Sensorelemente und zwei resistive Elemente verwendet werden.
Einige nichtbeschränkende Ausführungsformen sind gemäß den folgenden Beispielen bereitgestellt:

Beispiel 1. Eine Vorrichtung, die Folgendes umfasst:
- einen elektrischen Leiter, und
- mehrere magnetoresistive Sensorelemente, wobei eine erste Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist und eine zweite Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist.
Beispiel 2. Die Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die erste Teilmenge ein erstes magnetoresistives Sensorelement umfasst und wobei die zweite Teilmenge ein zweites magnetoresistives Sensorelement umfasst, wobei die Vorrichtung ferner ein erstes resistives Element, das auf der ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist, und ein zweites resistives Element, das auf der zweiten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist, umfasst, wobei das erste und zweite resistive Element gegenüber einem Magnetfeld im Wesentlichen unempfindlich sind.
Beispiel 3. Die Vorrichtung nach Beispiel 2, wobei das erste und zweite magnetoresistive Sensorelement und das erste und zweite resistive Element elektrisch in einer Brückenkonfiguration gekoppelt sind.
Beispiel 4. Die Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die erste Teilmenge ein erstes magnetoresistives Sensorelement und ein zweites magnetoresistives Sensorelement umfasst und wobei die zweite Teilmenge ein drittes magnetoresistives Sensorelement und ein viertes magnetoresistives Element umfasst.
Beispiel 5. Die Vorrichtung nach Beispiel 4, wobei das erste bis vierte magnetoresistive Sensorelement elektrisch in einer Brückenkonfiguration gekoppelt sind.
Beispiel 6. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-5, wobei die erste Teilmenge in einem ersten Gehäuse bereitgestellt ist und die zweite Teilmenge in einem zweiten Gehäuse bereitgestellt ist.
Beispiel 7. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-6, wobei die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer flexiblen Leiterplatte bereitgestellt sind, wobei die flexible Leiterplatte den elektrischen Leiter wenigstens teilweise umgibt.
Beispiel 8. Die Vorrichtung nach Beispiel 7, wobei sich die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente zwischen dem elektrischen Leiter und der flexiblen Leiterplatte befinden.
Beispiel 9. Die Vorrichtung nach Beispiel 7, wobei die flexible Leiterplatte zwischen den mehreren magnetoresistiven Sensorelementen und dem elektrischen Leiter liegt.
Beispiel 10. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-6, wobei die erste Teilmenge auf einer ersten Platine bereitgestellt ist, wobei die zweite Teilmenge auf einer zweiten Platine bereitgestellt ist, wobei der elektrische Leiter zwischen der ersten und zweiten Platine liegt.
Beispiel 11. Die Vorrichtung nach Beispiel 10, wobei die erste und zweite Platine mittels Fixierungselementen gekoppelt sind.
Beispiel 12. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-10, die ferner eine Halterung umfasst, wobei die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente in der Halterung bereitgestellt sind, wobei der elektrische Leiter in die Halterung eingesetzt ist.
Beispiel 13. Die Vorrichtung nach Beispiel 12, die ferner ein Haltelement umfasst, das eingerichtet ist, den Leiter in der Halterung zu halten.
Beispiel 14. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-13, die ferner ein Formteil umfasst, das die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente und den elektrischen Leiter umgibt.
Beispiel 15. Die Vorrichtung nach einem der Beispiele 1-14, wobei der elektrische Leiter ein stabförmiger Leiter ist.
Beispiel 16. Ein Verfahren, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines elektrischen Leiters, und Bereitstellen magnetoresistiver Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters.
Beispiel 17. Das Verfahren nach Beispiel 16, das ferner ein Bereitstellen der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer flexiblen Leiterplatte umfasst, wobei das Bereitstellen des elektrischen Leiters ein Bereitstellen des elektrischen Leiters auf einer ersten Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente umfasst und wobei das Bereitstellen der magnetoresistiven Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters ein Falten der flexiblen Leiterplatte um den elektrischen Leiter herum umfasst.
Beispiel 18. Das Verfahren nach Beispiel 17, das ferner ein Fixieren der flexiblen Leiterplatte an dem elektrischen Leiter umfasst.
Beispiel 19. Das Verfahren nach einem der Beispiele 16-18, das ferner ein Koppeln der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente zu einer Brückenkonfiguration umfasst.
Beispiel 20. Das Verfahren nach einem der Beispiele 16-19, das ferner Bereitstellen einer Halterung einschließlich der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente umfasst, wobei Bereitstellen der magnetoresistiven Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters ein Einsetzen des elektrischen Leiters in die Halterung umfasst.
Beispiel 21. Eine Vorrichtung, die Folgendes umfasst:
- einen elektrischen Leiter,
- ein erstes Gehäuse, das ein erstes magnetoresistives Sensorelement und ein erstes resistives Element umfasst,
- wobei das erste Gehäuse auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist,
- ein zweites Gehäuse, das ein zweites magnetoresistives Sensorelement und ein zweites resistives Element umfasst, wobei das zweite Gehäuse auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist, und
- elektrische Verbindungen, die das erste und zweite magnetoresistive Sensorelement und das erste und zweite resistive Element in einer Brückenkonfiguration verbinden.
Beispiel 22. Die Vorrichtung nach Beispiel 21, wobei das erste und zweite resistive Element entweder magnetoresistive Elemente oder resistive Elemente, die gegenüber Magnetfeldern im Wesentlichen unempfindlich sind, sind.

Wie aus den obigen Vorrichtungen, Beispielen und Ausführungsformen gesehen werden kann, sind mehrere Variationen und Implementierungen zum Bereitstellen von XMR-Sensorelementen auf gegenüberliegenden Seiten eines elektrischen Leiters möglich. Daher sind die oben beschriebenen Ausführungsformen nicht als beschränkend auszulegen.

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: einen elektrischen Leiter, und mehrere magnetoresistive Sensorelemente, wobei eine erste Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist und eine zweite Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Teilmenge ein erstes magnetoresistives Sensorelement umfasst und wobei die zweite Teilmenge ein zweites magnetoresistives Sensorelement umfasst, wobei die Vorrichtung ferner ein erstes resistives Element, das auf der ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist, und ein zweites resistives Element, das auf der zweiten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist, umfasst, wobei das erste und zweite resistive Element gegenüber einem Magnetfeld im Wesentlichen unempfindlich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste und zweite magnetoresistive Sensorelement und das erste und zweite resistive Element elektrisch in einer Brückenkonfiguration gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Teilmenge ein erstes magnetoresistives Sensorelement und ein zweites magnetoresistives Sensorelement umfasst und wobei die zweite Teilmenge ein drittes magnetoresistives Sensorelement und ein viertes magnetoresistives Element umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das erste bis vierte magnetoresistive Sensorelement elektrisch in einer Brückenkonfiguration gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die erste Teilmenge in einem ersten Gehäuse bereitgestellt ist und die zweite Teilmenge in einem zweiten Gehäuse bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer flexiblen Leiterplatte bereitgestellt sind, wobei die flexible Leiterplatte den elektrischen Leiter wenigstens teilweise umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei sich die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente zwischen dem elektrischen Leiter und der flexiblen Leiterplatte befinden, oder wobei die flexible Leiterplatte zwischen den mehreren magnetoresistiven Sensorelementen und dem elektrischen Leiter liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die erste Teilmenge auf einer ersten Platine bereitgestellt ist, wobei die zweite Teilmenge auf einer zweiten Platine bereitgestellt ist, wobei der elektrische Leiter zwischen der ersten und zweiten Platine liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Platine mittels Fixierungselementen gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, die ferner eine Halterung umfasst, wobei die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente in der Halterung bereitgestellt sind, wobei der elektrische Leiter in die Halterung eingesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, die ferner ein Haltelement umfasst, das eingerichtet ist, den Leiter in der Halterung zu halten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, die ferner ein Formteil umfasst, das die mehreren magnetoresistiven Sensorelemente und den elektrischen Leiter umgibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, wobei der elektrische Leiter ein stabförmiger Leiter ist.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines elektrischen Leiters, und Bereitstellen magnetoresistiver Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner ein Bereitstellen der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente auf einer flexiblen Leiterplatte umfasst, wobei das Bereitstellen des elektrischen Leiters ein Bereitstellen des elektrischen Leiters auf einer ersten Teilmenge der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente umfasst und wobei das Bereitstellen der magnetoresistiven Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters ein Falten der flexiblen Leiterplatte um den elektrischen Leiter herum umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner ein Fixieren der flexiblen Leiterplatte an dem elektrischen Leiter umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, das ferner ein Koppeln der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente zu einer Brückenkonfiguration umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15-18, das ferner Bereitstellen einer Halterung einschließlich der mehreren magnetoresistiven Sensorelemente umfasst, wobei Bereitstellen der magnetoresistiven Sensorelemente auf gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Leiters ein Einsetzen des elektrischen Leiters in die Halterung umfasst.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: einen elektrischen Leiter, ein erstes Gehäuse, das ein erstes magnetoresistives Sensorelement und ein erstes resistives Element umfasst, wobei das erste Gehäuse auf einer ersten Seite des elektrischen Leiters bereitgestellt ist, ein zweites Gehäuse, das ein zweites magnetoresistives Sensorelement und ein zweites resistives Element umfasst, wobei das zweite Gehäuse auf einer zweiten Seite des elektrischen Leiters, die der ersten Seite gegenüberliegt, bereitgestellt ist, und elektrische Verbindungen, die das erste und zweite magnetoresistive Sensorelement und das erste und zweite resistive Element in einer Brückenkonfiguration verbinden.