KR102482486B1 - 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서 - Google Patents

강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR102482486B1
KR102482486B1 KR1020177014360A KR20177014360A KR102482486B1 KR 102482486 B1 KR102482486 B1 KR 102482486B1 KR 1020177014360 A KR1020177014360 A KR 1020177014360A KR 20177014360 A KR20177014360 A KR 20177014360A KR 102482486 B1 KR102482486 B1 KR 102482486B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
signal
field sensor
target object
elements
Prior art date
Application number
KR1020177014360A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170078736A (ko
Inventor
안드레아 포레토
제프리 에아젠
폴 에이. 데이비드
Original Assignee
알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 filed Critical 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨
Publication of KR20170078736A publication Critical patent/KR20170078736A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102482486B1 publication Critical patent/KR102482486B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2046—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices

Abstract

자기장 센서는 특징들을 갖는 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 모션 검출기로 동작한다. 상기 자기장 센서는 제1 채널에서, 강자성 타겟 물체의 특징의 근접을 나타내는 특징 신호를 발생시키고, 제2 채널에서, 강자성 타겟 물체의 특징의 에지의 근접을 나타내는 에지 신호를 발생시키도록 복수의 자기저항 요소들을 가진다.

Description

강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서{MAGNETIC FIELD SENSOR FOR SENSING A MOVEMENT OF A FERROMAGNETIC TARGET OBJECT}
본 발명은 대체로 자기장 센서들에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 강자성 물체의 동작을 감지하도록 모두 다양한 상대적인 위치들로 배열되는 자기장 센싱 요소들을 상부에 구비하는 기판을 포함하는 자기장 센서들에 관한 것이다.
홀 효과 요소들 및 자기저항 요소들을 포함하여 다양한 유형들의 자기장 센싱 요소들이 알려져 있다. 자기장 센서들은 일반적으로 자기장 센싱 요소 및 다른 전자 구성 요소들을 포함한다. 일부 자기장 센서들은 또한 다음에 보다 상세하게 설명하는 이른바 "백 바이어스(back biased)" 배치로 영구 자석(경질의 강자성 물체)을 포함한다. 다른 자기장 센서들은 자석의 동작을 감지한다.
자기장 센서들은 감지된 자기장을 나타내는 전기적 신호를 제공한다. 상기 자석(백-바이어스 배치들)을 포함하는 일부 실시예들에 있어서, 상기 감지된 자기장은 상기 자석에 의해 발생되는 자기장이며, 이 경우에 이동하는 강자성 물체의 존재에서, 상기 자석에 의해 발생되고 상기 자기장 센서에 의해 감지되는 자기장은 상기 이동하는 강자성 물체의 형상이나 프로파일에 따라 변화된다. 이에 비하여, 이동하는 자석을 감지하는 자기장 센서들은 상기 자석의 이동으로부터 야기되는 자기장 크기 및 방향의 변화들을 직접 감지한다.
자기장 센서들(백-바이어스)은 흔히 기어 톱니들 및/또는 기어 슬롯들이나 밸리들과 같은 강자성 기어의 특징들의 이동을 검출하는 데 사용된다. 이러한 응용에서 자기장 센서는 공통적으로 "기어 톱니(gear tooth)" 센서로 언급된다.
일부 배치들에서, 상기 기어는 강자성 타겟 물체, 예를 들면, 엔진 내의 캠샤프트 상에 배치된다. 따라서, 상기 기어의 이동하는 특징들의 방향에 의해 감지되는 것은 상기 강자성 타겟 물체(예를 들면, 캠샤프트)의 회전이다. 기어 톱니 센서들은, 예를 들면, 점화 시기 제어, 연료 관리, 잠김 방지 브레이크 시스템들, 휠 속도 센서들 및 다른 동작들을 위한 엔진 제어 프로세서에 대한 정보를 제공하도록 자동차 응용들에 사용된다.
상기 기어 톱니 센서에 의해 상기 엔진 제어 프로세서로 제공되는 정보는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 회전함에 따라 강자성 타겟 물체(예를 들면, 캠샤프트)의 회전의 절대 각도, 회전의 속도 및 회전의 방향을 포함할 수 있다. 이러한 정보로써, 상기 엔진 제어 프로세서는 점화 시스템의 점화의 시기 및 연료 주입 시스템에 의한 연료 주입의 시기를 조정할 수 있다.
많은 유형들의 자기장 센서들은 동력 인가, 영(zero)의 회전 속도로부터의 상기 강자성 타겟 물체의 이동 및/또는 영의 회전 속도까지 느려지는 이동에 따른 정확한 출력 신호(예를 들면, 회전의 절대 각도, 속도 또는 방향의 표시)를 즉시 제공하지는 못하지만, 대신에 상기 강자성 타겟 물체가 실질적인 회전을 통해 이동되었거나 실질적인 속도로 이동하고 있는 경우에만 정확한 출력 신호를 제공한다. 예를 들면, 2003년 2월 25일에 등록된 미국 특허 제6,525,531호(발명의 명칭: "검출 스레시홀드를 적용하면서 통과하는 자성 물품들의 검출(Detection of passing magnetic articles while adapting the detection threshold)")에 기재되어 있는 한 가지 유형의 자기장 센서에서, 양의 디지털-아날로그 컨버터(PDAC) 및 음의 디지털-아날로그 컨버터(NDAC)가 스레시홀드 신호를 발생시키는 데 사용되기 위해 각기 자기장 신호의 양의 및 음의 피크들을 추적한다. 변화하는 자기장 신호는 상기 스레시홀드 신호와 비교된다. 그러나, 상기 PDAC 및 상기 NDAC의 출력들은 상기 신호(즉, 신호 피크들)의 몇몇 사이클들이 일어날 때까지(즉, 몇몇 기어 톱니들이 통과하였을 때까지) 상기 자기장 신호의 양의 및 음의 피크들의 정확한 표시들이 되지 못할 수 있다. 완전히 정확하게 되는 데에 일반적으로 시간을 요구하는 이러한 유형의 자기장 센서는 여기서는 이른바 "정밀 회전 검출기(precision rotation detector)"로 언급된다.
이에 비하여, "트루 파워 온 스테이트(true power on state: TPOS)" 검출기는 영의 회전 속도 또는 일부 응용들에서, 예를 들면, 100rpm 이하의 낮은 회전 속도로부터 강자성 타겟 물체(예를 들면, 캠샤프트)의 이동 후에 곧 또는 이동이 영의 회전 속도까지 느려지기 전에 곧 정확한 출력 신호를 제공할 수 있다. 또한, 심지어 상기 강자성 타겟 물체가 이동하고 있지 않을 때, 상기 TPOS 검출기는 상기 TPOS 검출기가 기어의 톱니 또는 밸리의 전면에 있는 지에 대한 표시를 제공할 수 있다. 그러나, 상기 강자성 타겟 물체가 정지하고 있을 때, 종래의 TPOS 검출기는 상기 강자성 타겟 물체의 회전의 절대 또는 상대 각도를 식별하지 못할 수 있다. 상기 TPOS 검출기는 공통 집적 회로 내에 정밀 회전 검출기와 함께 사용될 수 있으며, 각기 다른 시간들에서 상기 엔진 제어 프로세서에 정보를 제공할 수 있다. 간편성을 위하여, TPOS 검출기들 및 정밀 회전 검출기들은 여기서는 공통 집적 회로 내에 도시된다. 그러나, 상기 TPOS 검출기 또는 상기 정밀 회전 검출기는 또한 별도의 회로들 내에 단독으로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 TPOS 검출기는 상기 강자성 타겟 물체의 작은 초기 회전만으로 상기 정밀 회전 검출기가 정확한 출력 신호를 제공할 수 있기 전에 정확한 출력 신호를 제공한다. 상기 TPOS 검출기는 상기 강자성 타겟 물체의 회전의 개시와 종료(예를 들면, 상기 엔진 및 캠샤프트의 시동과 정지)에서의 시간 간격들 동안에 상기 정밀 회전 검출기에 의해 제공되는 정보보다 더 정확할 수 있는 정보를 상기 엔진 제어 프로세서에 제공할 수 있지만, 이는 상기 물체가 속도로 회전하고 있을 때에는 덜 정확할 수 있다. 공통 집적 회로 내에 TPOS 검출기 및 정밀 회전 검출기를 모두 포함하는 자기장 센서 배치들을 위하여, 상기 물체가 회전하고 있지 않거나 느리게 회전하고 있을 때, 상기 엔진 제어 프로세서는 상기 TPOS 검출기를 사용할 수 있다. 속도로 회전하고 있을 때, 상기 엔진 제어 프로세서는 주로 상기 정밀 회전 검출기에 의해 제공되는 회전 정보를 이용할 수 있다. 대부분의 종래의 응용들에서, 상기 자기장 센서가 상기 정밀 회전 검출기를 사용하는 것으로 전환되면, 이는 상기 강자성 타겟 물체가 회전을 정지하거나 거의 회전을 정지할 때까지 상기 TPOS 검출기를 사용하는 것으로 돌아가지 않는다.
종래의 TPOS 검출기는 2008년 4월 22일에 등록된 미국 특허 제7,362,094호(발명의 명칭: "자성 물품 검출을 위한 방법 및 장치(Method and apparatus for magnetic article detection)")에 기재되어 있다. 종래의 TPOS 검출기는 상기 자기장 신호를 고정되고 때로는 트림된 스레시홀드 신호와 비교하기 위한 비교기를 포함한다. 종래의 TPOS 검출기는 함께 사용될 수 있고, 강자성 타겟 물체, 예를 들면, 엔진 캠샤프트 상에 배치되고 회전하도록 구성되는 TPOS 캠(기어와 같은)에 대한 회전 정보를 검출할 수 있다.
종래의 TPOS 검출기로부터의 출력 신호의 예는 통상적으로 하이 및 로우 상태인 적어도 두 상태들을 가진다. 종래의 TPOS 출력 신호의 상태는 상기 강자성 타겟 물체가 회전하면서, 상기 강자성 타겟 물체에 부착된 상기 TPOS 캠(또는 기어) 상의 특징들에 따라 때로는 하이이고 때로는 로우이다.
유사하게, 종래의 정밀 회전 검출기로부터의 출력 신호 또한 통상적으로 하이 및 로우 상태인 적어도 두 상태들을 가진다. 종래의 정밀 회전 검출기 출력 신호의 상태 또한 상기 강자성 타겟 물체가 회전하면서, 상기 강자성 타겟 물체에 부착된 상기 TPOS 캠(또는 기어) 상의 특징들에 따라 때로는 하이이고 때로는 로우이다.
상술한 바와 같이, 종래의 TPOS 검출기들은 기어 톱니를 기어 밸리와 구별하고, 상기 기어가 회전하고 있을 때와 상기 기어가 회전하지 않고 있을 때에 이러한 검출을 구현하는 능력을 가진다. 이에 비하여, 일부 종래의 정밀 회전 검출기들은 상기 기어가 회전하고 있을 때는 기어 톱니를 기어 밸리와 구별하는 능력을 가지지만, 상기 기어가 정지하고 있을 때는 그렇지 않다. 기어 밸리로부터 기어 톱니를 식별할 수 있는 검출기들은 때때로 "톱니 검출기(tooth detector)들"로 언급된다. 따라서, TPOS 검출기들은 통상적으로 톱니 검출기들이다. 일부 정밀 회전 검출기들은 또한 톱니 검출기들이 될 수 있다.
일부 다른 종래의 정밀 회전 검출기들은 기어 톱니를 밸리와 구별할 수 없지만, 대신에 상기 기어의 톱니의 에지를 상기 톱니 또는 상기 밸리와 구별할 수 있다. 이러한 검출기들은 때때로 "에지 검출기(edge detector)들"로 언급된다. 통상적으로, TPOS 검출기들은 에지 검출기들은 아니다. 그러나, 일부 정밀 회전 검출기들은 에지 검출기들이 될 수 있다.
종래의 자기장 센서는 설치들 사이에서 또는 때때로 변화될 수 있는 상기 자기장 센서와 상기 기어 사이의 에어 갭의 존재에서도 기어 톱니들과 기어 밸리들을 정확하게 구별하는 정확한 출력 신호를 구현해야 한다. 또한, 종래의 자기장 센서는 상기 자기장 센서 내의 자석 및 자기장 센싱 요소의 상대적인 위치들의 단위 간의 변화들의 존재에서도 이들 구별들을 구현해야 한다. 더욱이, 종래의 자기장 센서는 상기 자석에 의해 발생되는 자기장의 단위들 간의 변화들의 존재에서도 이들 구별들을 구현해야 한다. 또한, 종래의 자기장 센서는 상기 기어에 대한 자기장 센서의 축상의 회전의 변화들의 존재에서도 이들 구별들을 구현해야 한다. 또한, 종래의 자기장 센서는 상기 자기장 센서 주위의 온도의 변화들의 존재에서도 이들 구별들을 구현해야 한다.
전술한 효과들은 값비싼 설계 선택들을 가져온다. 특히, 전술한 효과들의 일부는 도 1과 함께 다음에 설명하는 값비싼 자석의 사용을 가져온다.
보다 간단하고 덜 비싼 자석을 사용하면서 기어 톱니들과 기어 밸리들을 정확하게 구별하는 정확한 출력 신호를 구현할 수 있는 자기장 센서를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
자기장 센서는 보다 간단하고 덜 비싼 자석을 사용하면서 기어 톱니들과 기어 밸리들을 정확하게 구별하는 정확한 출력 신호를 구현한다. 상기 구별은 상기 자기장 센서와 관련되는 기계적 및 열적 변수들의 변화들의 존재에서도 구현된다.
본 발명의 측면을 이해하기 위해 유용한 예에 따르면, 타겟 특징 폭을 갖는 강자성 타겟 물체 특징들을 구비하는 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서는 기판을 포함한다. 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제1 풀 브리지 회로(full bridge circuit)를 더 포함한다. 상기 제1 풀 브리지 회로는 제1 자기저항 요소(magnetoresistance element)를 구비하고; 제2 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제1 근접 쌍을 형성하고; 제3 자기저항 요소를 구비하며; 제4 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제3 및 제4 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제2 근접 쌍을 형성한다. 상기 제1 풀 브리지 회로는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제1 비반전 출력 노드(noninverting output node)를 더 구비하고; 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제1 반전 출력 노드를 더 구비한다. 제1 차동 신호는 상기 제1 비반전 노드 및 상기 제1 반전 노드 사이에 발생된다. 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제2 풀 브리지 회로를 더 포함한다. 상기 제2 풀 브리지 회로는 제5 자기저항 요소를 구비하고; 제6 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제5 및 제6 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제3 근접 쌍을 형성하고; 제7 자기저항 요소를 구비하며; 제8 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제7 및 제8 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제4 근접 쌍을 형성한다. 상기 제2 풀 브리지 회로는 상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제2 비반전 출력 노드를 더 구비한다. 상기 제2 풀 브리지 회로는 상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제2 반전 출력 노드를 더 구비한다. 제2 차동 신호는 상기 제2 비반전 노드 및 상기 제2 반전 노드 사이에 발생된다. 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 강자성 타겟 물체 특징이 상기 제1 및 제2 풀 브리지 회로들에 중심을 둘 때에 가장 큰 값을 가지는 특징 신호(feature signal)를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제1 결합 회로(combining circuit)를 더 포함한다. 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 제1 풀 브리지 회로가 강자성 타겟 물체 특징의 에지의 일측 상에 있고 상기 제2 자기저항 요소가 동일한 에지의 타측 상에 있을 때에 가장 큰 값을 가지는 에지 신호(edge signal)를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제2 결합 회로를 더 포함한다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 임의의 결합들로 다음 측면들의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 라인으로 배치된다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제4 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 제1 라인으로 배치되고, 상기 제2 및 제3 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 제2 라인으로 배치되며, 상기 제2 라인은 상기 제1 라인보다 상기 강자성 타겟 물체로부터 보다 떨어진다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 근접 쌍들은 호(arc)로 배치된다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 근접 쌍은 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이에 배치되며, 상기 제3 근접 쌍은 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이에 배치된다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 약 1/2 내지 약 2배로 선택되며, 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 약 1/2 내지 약 2배로 선택된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키기 위한 자석을 더 포함할 수 있으며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치된다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 강자성 타겟 물체는 교번되는 북극 및 남극을 갖는 링 자석을 포함하고, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되며, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향의 표시를 발생시키기 위해 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호 사이의 위상차의 부호를 계산하도록 구성되는 전자 회로를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되는 전자 회로를 더 포함할 수 있으며, 상기 전자 회로는 제1의 2상태(two-state) 신호를 발생시키기 위해 상기 에지 신호를 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값(threshold value)들과 비교하도록 동작할 수 있고, 제2의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 특징 신호를 다른 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있으며, 상기 자기장 센서에 의해 발생되는 출력 신호는 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들로 정렬을 확인하는 신호 인코딩(encoding)을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 타겟 물체의 이동의 속도를 나타내는 펄스율(pulse rate)을 가지고, 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들에 정렬되는 펄스 에지들을 갖는 펄스들을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2의 2상태 신호들 사이의 상대적 위상은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내며, 상기 펄스들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내는 펄스 폭들을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 기판은 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들은 상기 기판의 상기 제1의 가장 큰 표면 내에 또는 상부에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체는 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 가지며, 상기 기판의 상기 제1의 가장 큰 표면은 상기 강자성 타겟 물체의 상기 제1의 가장 큰 표면에 실질적으로 평행하다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 근접 쌍은 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이에 배치되고, 상기 제3 근접 쌍은 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 약 1/2 내지 약 2배로 선택되고, 상기 제3 및 제4 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 약 1/2 내지 약 2배로 선택된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키기 위한 자석을 더 포함할 수 있으며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치된다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 강자성 타겟 물체는 교번되는 북극 및 남극을 갖는 링 자석을 포함하고, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되며, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향의 표시를 발생시키기 위해 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호 사이의 위상차의 부호를 계산하도록 구성되는 전자 회로를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센서는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되는 전자 회로를 더 포함할 수 있으며, 상기 전자 회로는 제1의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 에지 신호를 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있고, 제2의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 특징 신호를 다른 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있으며, 상기 자기장 센서에 의해 발생되는 출력 신호는 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들로 정렬을 확인하는 신호 인코딩을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 타겟 물체의 이동의 속도를 나타내는 펄스율을 가지고, 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들에 정렬되는 펄스 에지들을 갖는 펄스들을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2의 2상태 신호들 사이의 상대적 위상은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내며, 상기 펄스들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내는 펄스 폭들을 포함한다.
상기 자기장 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 기판은 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들은 상기 기판의 상기 제1의 가장 큰 표면 내에 또는 상부에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체는 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 가지며, 상기 기판의 상기 제1의 가장 큰 표면은 상기 강자성 타겟 물체의 상기 제1의 가장 큰 표면에 실질적으로 평행하다.
전술한 본 발명의 특징들뿐만 아니라 본 발명 자체도 다음의 도면들의 상세한 설명으로부터 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이며, 첨부된 도면들에 있어서,
도 1은 자기장 센싱 요소, 전자 회로 및 자석을 갖는 종래 기술의 자기장 센서의 블록도이고,
도 1a는 도 1의 전자 회로로 사용될 수 있는 전자 회로의 예의 블록도이며,
도 2는 세 개의 자기장 센싱 요소들, 전자 회로 및 자석을 갖는 다른 종래 기술의 자기장 센서의 블록도이고,
도 2a는 도 2의 전자 회로로 사용될 수 있는 전자 회로의 예의 블록도이며,
도 3은 기판 상에 모두 배치되는 자기장 센싱 요소들 및 전자 회로를 가지고, 또한 자석을 가지며, 자기장 센서가 강자성 기어의 형태로의 강자성 물체에 근접하여 배치되는 자기장 센서의 예를 나타내는 블록도이고,
도 4는 상기 강자성 물체에 중첩되게 배치되는 도 3의 자기장 센서의 예를 나타내는 블록도이며,
도 5는 강자성 물체에 근접하게 배치되지만 다른 배향을 갖는 도 3의 자기장 센서의 예를 나타내는 블록도이고,
도 6은 기판 상에 모두 배치되는 자기장 센싱 요소들 및 전자 회로를 가지고, 또한 다른 자석을 가지며, 자기장 센서가 강자성 물체에 근접하여 배치되는 자기장 센서의 다른 예를 나타내는 블록도이며,
도 7은 기판 상에 모두 배치되는 자기장 센싱 요소들 및 전자 회로를 가지고, 자석을 가지지 않으며, 자기장 센서가 링 자석의 형태로의 다른 강자성 물체에 근접하여 배치되는 자기장 센서의 다른 예를 나타내는 블록도이고,
도 8은 강자성 물체에 중첩되게 배치되는 도 7의 자기장 센서의 예를 나타내는 블록도이며,
도 9는 강자성 물체에 근접하게 배치되지만 다른 배향을 갖는 도 7의 자기장 센서의 예를 나타내는 블록도이고,
도 10은 모두 강자성 물체에 근접하게 배치되는 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것을 나타낼 수 있는 기판 상에 배치되는 두 개의 자기저항 요소들 및 전자 회로를 나타내는 블록도이며,
도 11은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것의 자기장 센싱 요소들로 사용될 수 있고, 도 10의 두 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 개의 자기저항 요소들의 블록도이고,
도 12는 두 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것으로 사용될 수 있고, 도 10-도 11의 두 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 두 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 13은 두 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것으로 사용될 수 있고, 도 10-도 11의 두 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 두 개의 자기저항 요소들의 다른 예를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 14는 모두 강자성 물체에 근접하게 배치되는 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것을 나타낼 수 있는 기판 상에 배치되는 네 개의 자기저항 요소들 및 전자 회로의 예를 나타내는 블록도이며,
도 15는 모두 강자성 물체에 근접하게 배치되는 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것을 나타낼 수 있는 기판 상에 배치되는 네 개의 자기저항 요소들 및 전자 회로의 다른 예를 나타내는 블록도이고,
도 16은 네 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 14-도 15의 네 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 분리되게 배열되는 네 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 17은 네 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 14-도 15의 네 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 네 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 18은 네 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 14-도 15의 네 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 네 개의 자기저항 요소들의 다른 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 19는 네 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 14-도 15의 네 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 네 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 20은 네 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 14-도 15의 네 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 브리지로 배열되는 네 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 21은 모두 강자성 물체에 근접하여 배치되는 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것을 나타낼 수 있는 기판 상에 배치되는 여덟 개의 자기저항 요소들 및 전자 회로의 예를 나타내는 블록도이고,
도 22는 모두 강자성 물체에 근접하여 배치되는 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것을 나타낼 수 있는 기판 상에 배치되는 여덟 개의 자기저항 요소들 및 전자 회로의 다른 예를 나타내는 블록도이며,
도 23은 여덟 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 브리지들로 배열되는 여덟 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 24는 여덟 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 브리지들로 배열되는 여덟 개의 자기저항 요소들의 다른 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 24는 여덟 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 브리지들로 배열되는 여덟 개의 자기저항 요소들의 다른 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 25는 여덟 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 브리지들로 배열되는 여덟 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 26은 여덟 개의 자기저항 요소들이 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들의 임의의 것 및 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들로 사용될 수 있는 두 브리지들로 배열되는 여덟 개의 자기저항 요소들의 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 27은 앞서의 자기장 센서들의 임의의 것에 의해 발생되는 두 신호들을 처리하는 데 사용될 수 있는 전자 회로를 나타내는 개략적인 블록도이고,
도 28은 자기장 센서들의 임의의 것에 의해 발생되는 두 신호들의 예를 나타내는 그래프이다.
본 발명을 설명하기 전에, 일부 도입되는 개념들 및 용어들을 설명한다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "자기장 센싱 요소(magnetic field sensing element)"라는 용어는 자기장을 감지할 수 있는 다양한 전자 요소들을 기술하는 데 사용된다. 상기 자기장 센싱 요소는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 홀 효과 요소(Hall effect element), 자기저항 요소(magnetoresistance element) 또는 자기트랜지스터(magnetotransistor)를 포함할 수 있다. 알려진 바와 같이, 다른 유형들의 홀 효과 요소들, 예를 들면, 평면형(planar) 홀 요소, 수직형(vertical) 홀 요소 및 원형 수직 홀(circular vertical Hall: CVH) 요소가 존재한다. 또한, 알려진 바와 같이, 다른 유형들의 자기저항 요소들, 예를 들면 안티몬화인듐(InSb)과 같은 반도체 자기저항 요소, 거대 자기저항(GMR) 요소, 예를 들면 스핀 밸브(spin valve), 이방성 자기저항(AMR) 요소, 터널링 자기저항(TMR) 요소, 그리고 자기 터널 접합(MTJ)이 존재한다. 상기 자기장 센싱 요소는 단일의 요소가 될 수 있거나, 선택적으로는 다양한 구성들, 예를 들면, 하프 브리지 또는 풀(휘스톤(Wheatstone)) 브리지로 배열되는 둘 또는 그 이상의 자기장 센싱 요소들을 포함할 수 있다. 장치 유형과 다른 응용 요구 사항들에 따라, 상기 자기장 센싱 요소는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)과 같은 IV족 반도체 물질, 또는 갈륨-비소(GaAs) 혹은, 예를 들면 안티몬화인듐(InSb)과 같은 인듐 화합물과 같은 III-V족 반도체 물질로 이루어진 장치가 될 수 있다.
알려진 바와 같이, 전술한 자기장 센싱 요소들의 일부는 상기 자기장 센싱 요소를 지지하는 기판에 대해 평행한 최대 감도의 축을 갖는 경향이 있고, 전술한 자기장 센싱 요소들의 다른 것들은 상기 자기장 센싱 요소를 지지하는 기판에 대해 직교하는 최대 감도의 축을 갖는 경향이 있다. 특히, 평면형 홀 요소들은 기판에 대해 직교하는 감도의 축들을 갖는 경향이 있는 반면, 금속계 또는 금속성 자기저항 요소들(예를 들면, GMR, TMR, AMR)과 수직형 홀 요소들은 기판에 대해 평행한 감도의 축들을 갖는 경향이 있다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "자기장 센서(magnetic field sensor)"라는 용어는 일반적으로 다른 회로들과 결합하여 자기장 센싱 요소를 사용하는 회로를 기술하는 데 사용된다. 자기장 센서들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 자기장의 방향의 각도를 감지하는 각도 센서, 전류를 운반하는 도체에 의해 운반되는 전류에 의해 발생되는 자기장을 감지하는 전류 센서, 강자성 물체의 근접을 감지하는 자기 스위치, 상기 자기장 센서가 백-바이어스(back-biased)되거나 다른 자석과 결합되어 사용되는 경우에 통과하는 강자성 물품들, 예를 들면 링 자석 또는 강자성 타겟(예를 들면, 기어 톱니들)의 자기 도메인들을 감지하는 회전 검출기, 그리고 자기장의 자기장 밀도를 감지하는 자기장 센서를 포함하는 다양한 응용들에 사용된다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "정확도(accuracy)"라는 용어는 자기장 센서에 대해 언급될 때에 상기 자기장 센서의 다양한 측면들을 기술하는 데 사용된다. 이들 측면들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 기어가 회전하고 있지 않을 때 및/또는 상기 기어가 회전하고 있을 때(또는 보다 일반적으로, 강자성 물체가 이동하고 있거나 이동하고 있지 않을 때)에 기어 톱니와 기어 밸리(valley)(또는 보다 일반적으로, 강자성 물체의 존재와 강자성 물체의 부존재)를 구별하는 상기 자기장 센서의 능력, 상기 기어의 톱니의 에지와 상기 기어의 톱니 또는 밸리(또는 보다 일반적으로, 강자성 물체의 에지 또는 경질의 강자성 물체의 자화 방향의 변화)를 구별하는 능력, 그리고 상기 기어 톱니의 에지가 식별되는 회전 정확도(또는 보다 일반적으로, 강자성 물체의 에지 또는 경질의 강자성 물체가 식별될 수 있는 위치 정확도)를 포함한다. 결국, 정확도는 상기 자기장 센서를 지나가는 기어 톱니 에지들에 대한 출력 신호 에지 배치 정확도 및 일치성을 언급한다.
"평행한" 및 "직교하는"이라는 용어들은 여기서의 다양한 내용들에서 사용된다. 평행한 및 직교하는 이라는 용어들이 정확한 직교성이나 정확한 평행성을 요구하지는 않지만, 대신에 정상 제조 공차들이 적용되며, 상기 공차들이 상기 용어들이 사용되는 본문에서 결정되는 점이 이해되어야 한다. 일부 예들에서, "실질적으로"라는 용어는 "평행한" 또는 "직교하는"이라는 용어들을 변경하는 데 사용된다. 일반적으로, "실질적으로"라는 용어의 사용은 제조 공차들을 넘어서는 각도들, 예를 들면, +/- 십도 이내를 반영한다.
자기장 센서들이 설치들 사이에서나 때때로 변화될 수 있는 상기 자기장 센서와 상기 기어 사이의 에어 갭(air gap)의 변화들이 존재하더라도 정확도의 특정한 레벨이나 양을 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 자기장 센서들이 상기 자기장 센서 내의 자석 및 자기장 센싱 요소의 상대적인 위치들의 변화들이 존재하더라도 정확도를 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 자기장 센서들이 상기 자기장 센서들 내의 자석에 의해 발생되는 자기장의 단위 간(unit-to-unit) 변화들이 존재하더라도 정확도를 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 자기장 센서들이 상기 기어에 대한 상기 자기장 센서들의 축상 회전의 변화들이 존재하더라도 정확도를 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 자기장 센서들이 상기 자기장 센서들의 온도 변화들의 존재가 존재하더라도 정확도를 구현하는 것이 바람직하다.
다음의 예들은 엔진 캠샤프트(camshaft)와 같은 강자성 타겟 물체 상에 사용될 수 있는 바와 같은 특정한 기어(또는 특정한 링 자석)을 설명한다. 그러나, 유사한 회로들 및 기술들이 상기 엔진 캠샤프트 상부, 엔진의 다른 회전하는 부품들(예를 들면, 크랭크 샤프트(crank shaft), 변속 기어, 잠김 방지 브레이크 장치(ABS)) 상부, 또는 엔진이 아닌 장치의 회전하는 부품들 상부에 배치되는 다른 캠들이나 기어들 또는 링 자석과 함께 사용될 수 있다. 다른 응용들은 상기 타겟이 회전하는 기어가 아닌 경우에 선형 병진 센서들이나 다른 센서들을 포함할 수 있다.
상기 기어(또는 타겟) 혹은 상기 링 자석은 다음에 설명하는 자기장 센서들의 부품이 아니다. 상기 기어는 강자성 기어 톱니들을 가질 수 있으며, 이들은 일반적으로 연질의 강자성 물체들이지만, 이들의 형상이 실제로 물리적 변화들을 가질 수 있거나 가지지 않을 수 있는 경질의 강자성 물체들, 패턴들, 또는 도메인들이 될 수 도 있다.
또한, 회전하도록 구성되는 기어 상의 강자성 기어 톱니들 또는 기어 톱니 에지들을 감지할 수 있는 자기장 센서들의 예들이 다음에 도시되지만, 상기 자기장 센서들은 다른 응용들에 사용될 수 있다. 다른 응용들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 선형으로 이동하도록 구성되는 구조상의 강자성 물체들을 감지하는 것을 포함한다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "베이스라인(baseline)"이라는 용어와 "베이스라인 레벨(baseline level)"이라는 표현은 자기장 센서가 시스템 내에서 동작하고 있을 때에 상기 자기장 센서 내의 자기장 센싱 요소가 겪는 자기장의 최소의 크기(거의 영(zreo)이 될 수 있거나 일부 다른 자기장이 될 수 있는)를 기술하는 데 사용된다. 일부 시스템들에서, 이러한 최소의 자기장은 자기장 센서가 기어 톱니에 대향되는 바와 같은 기어 밸리에 근접할 때에 발생된다.
일반적으로, 상기 베이스라인 레벨과, 예를 들면, 기어 톱니가 자기장 센서에 근접할 때에 구현되는 보다 높은 레벨 사이의 차이는 기어 톱니 및 밸리를 구별하는 상기 자기장 센서의 능력과 관련되며, 이에 따라 상기 자기장 센서의 정확도와 관련되는 점이 이해될 것이다.
베이스라인 레벨이 자기장 센서가 기어 밸리에 근접할 때에 발생되고, 보다 높은 레벨이 상기 자기장 센서가 기어 톱니에 근접할 때에 구현되는 것으로 앞서 설명하였지만, 다른 물리적인 배치들, 예를 들면, 베이스라인 레벨이 자기장 센서가 기어 톱니에 근접할 때에 발생되고, 보다 높은 레벨이 상기 자기장 센서가 기어 밸리에 근접할 때에 구현되기 위한 반대의 배치도 가능하다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "프로세서(processor)"라는 용어는 기능, 동작 또는 일련의 동작들을 수행하는 전자 회로를 기술하는 데 사용된다. 상기 기능, 동작 또는 일련의 동작들은 상기 전자 회로 내로 하드 코드(code)될 수 있거나, 메모리 장치 내에 유지되는 명령들에 의해 소프트 코드될 수 있다. "프로세서"는 디지털 값들이나 아날로그 신호들을 이용하여 상기 기능, 동작 또는 일련의 동작들을 수행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 "프로세서"는 아날로그 응용 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 디지털 응용 주문형 집적 회로(ASIC)가 될 수 있는 응용 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 구현될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 "프로세서"는 프로그램 메모리와 연관된 마이크로프로세서 내에 구현될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 "프로세서"는 아날로그 또는 디지털이 될 수 있는 별도의 전자 회로 내에 구현될 수 있다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "모듈(module)"이라는 용어는 "프로세서"를 기술하는 데 사용된다.
프로세서는 상기 프로세서의 기능, 동작 또는 일련의 동작들의 일부들을 수행하는 내부 프로세서들 또는 내부 모듈들을 포함할 수 있다. 유사하게, 모듈은 상기 모듈의 기능, 동작 또는 일련의 동작들의 일부들을 수행하는 내부 프로세서들 또는 내부 모듈들을 포함할 수 있다.
다음에서 아날로그 기능들로 설명될 수 있는 전자적 기능들이 디지털 회로들, 프로세서들, 또는 모듈들 내에 대신 구현될 수 있는 점이 이해되어야 한다. 예를 들면, 비교기(comparator)가 아날로그 전압들을 비교하는 아날로그 비교기로서, 디지털 값들을 비교하는 디지털 비교기로서, 또는 디지털 값들을 비교하는 프로세서나 모듈로서 구현될 수 있는 점이 이해될 것이다. 여기서 아날로그 예들로 도시하는 예들은 설시되는 실시예들의 범주를 아날로그 실시예들만으로 한정하는 것은 아니다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "소정의"라는 용어는 값이나 신호에 대해 언급될 때에 제조의 시점에서 공장 내에서나 외부 수단들, 예를 들면, 이후의 프로그래밍에 의해 설정되거나 고정되는 값 또는 신호를 언급하는 데 사용된다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "결정된"이라는 용어는 값 또는 신호에 대해 언급될 때에 제조 후의 동작 동안에 회로에 의해 확인되는 값 또는 신호를 언급하는 데 사용된다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "능동 전자 구성 요소"라는 용어는 적어도 하나의 p-n 접합을 가지는 전자 구성 요소를 기술하는 데 사용된다. 트랜지스터, 다이오드 및 로직 게이트는 능동 전자 구성 요소들의 예들이다. 이에 비하여, 여기에 사용되는 바에서, "수동 전자 구성 요소"라는 용어는 적어도 하나의 p-n 접합을 가지지 않는 전자 구성 요소를 기술하는 데 사용된다. 커패시터 또는 레지스터는 수동 전자 구성 요소들의 예들이다.
일부 실시예들에 있어서, "자기장 센싱 요소" 및 "자기저항 요소(magnetoresistance element)"라는 용어는 하나의 자기장 센싱 요소 및 하나의 자기저항 요소를 각기 기술하는 데 사용된다. 그러나, 일부 실시예들에서, "자기장 센싱 요소"라는 용어 및 "자기저항 요소"라는 용어가 자기장에 반응하여 하나의 신호를 발생시키는 바와 같은 방식으로 함께 연결되는 하나 이상의 물리적인 반도체 구조(예를 들면, 하나 이상의 자기저항 요소 요크(yoke))를 기술하는 데 사용될 수 있는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 다음의 도면들에 도시되는 개개의 자기저항 요소들은 대신에 각기 하나 이상의 자기저항 요소로 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 자기장 센서(10)의 예는 강자성 기어 톱니들, 예를 들면, 기어 톱니들(22a, 22b, 22c)을 갖는 기어(22)에 반응한다. 상기 기어(22)가 단지 상기 자기장 센서(10)가 반응할 수 있는 "강자성 타겟 물체(ferromagnetic target object)" 또는 간단히 "타겟(target)"의 하나의 유형인 점이 이해되어야 한다.
상기 자기장 센서(10)는 전자 회로(16)에 연결되는 자기장 센싱 요소(12)를 포함한다. 상기 자기장 센싱 요소(12) 및 상기 전자 회로(16)는 기판(14) 상에 배치(즉, 내부 또는 상부에 집적)될 수 있다. 명료성을 위하여, 여기서 상기 자기장 센싱 요소(12)는 확대된 크기를 가지고, 상기 기판(14)의 평면 외부로 회전하는 홀 요소로 도시된다. 또한, 명료성을 위해, 상기 홀 요소(12)는 상기 기판(14) 상단 상에 있는 것으로 도시되지만, 홀 요소들이 통상적으로 집적 회로의 기판의 표면 상부 또는 내부에 배치되는 점이 이해될 것이다.
상기 자기장 센서(10)는 또한 자석(18)(예를 들면, 영구 자석 또는 경질의 강자성 물질)을 포함할 수 있다. 상기 자석(18)은 자기장을 발생시키도록 구성되며, 상기 자기장은 대체로 상기 자기장 센싱 요소(12)의 위치에서 축(24)을 따라 향하고, 상기 자기장 센서(10)에 대한 상기 기어 톱니들(22a, 22b, 22c)의 위치들에 따라 방향 및 진폭 변화들을 겪는다. 그러나, 상기 자석(18)의 면들에서 상기 자기장의 구조는 코어(core)(20)로 인해 보다 복잡할 수 있다.
상기 전자 회로(16)는 출력 신호(도시되지 않음)를 발생시키도록 구성된다. 상기 출력 신호는 상기 기어가 이동하고 있지 않을 때에 상기 자기장 센서(10)가 기어 톱니 또는 기어 밸리 상부에 있는 지를 나타낸다. 따라서, 상기 자기장 센서(10)는 때때로 "에지 검출기(edge detector)"에 대향되는 것으로 "톱니 검출기(tooth detector)"로 언급된다. 상기 출력 신호는 상기 기어가 회전하고 있을 때에 상기 기어의 회전의 속도를 나타내는 에지 속도(edge rate) 또는 주파수를 가진다. 상기 출력 신호의 상태들의 에지들이나 전이들은 이들이 상기 자기장 센서를 지나가면서 상기 기어 톱니들의 에지들의 위치들을 확인하는 데 사용될 수 있다.
상기 자석(18)은 상기 자석(18) 내에 배치되는 연질의 강자성 물질로 구성되는 중심 코어(20)를 포함할 수 있다. 코어를 갖는 자석의 예는 2001년 8월 21일에 등록되었고, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 그 개시 사항이 전체적으로 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 제6,278,269호(발명의 명칭: "자석 구조(Magnet structure)")에 기재되어 있다. 미국 특허 제6,278,269호에 기재된 바와 같이, 상기 코어(20)를 갖는 자석(18)에 의해 제공되는 자극 구성은 상기 기어(22)의 밸리가 상기 자기장 센서(10)에 근접할 때 상기 코어(20)의 표면 상부의(예를 들면, 도시한 바와 같이 코어의 좌측에 대한) 일부 지점들에서 상기 자기장의 자속 밀도의 베이스 자기장(또는 베이스라인)을 낮춘다. 상기 자기장 센싱 요소(12)에서의 소정의 베이스라인(예를 들면, 약 +/ 육백 가우스(Gauss)의 범위 이내) 및 영(zero) 부근의 결과적인 차동 자기장 신호(12a, 12b)(즉, 아날로그 차동 근접 신호)는 적절한 설계로 구현될 수 있다.
이에 비하여, 상기 기어(22)의 기어 톱니가 상기 자기장 센싱 요소(12)에 근접할 때, 상기 자기장 센싱 요소(12)는 보다 높은 자기장을 겪으며, 보다 높은 값을 갖는 상기 차동 자기장 신호(12a, 12b)를 발생시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 베이스라인 자기장 및 상기 보다 높은 자기장 사이의 차이는 상기 자기장 센서(10)의 결과적인 정확도외 관련된다.
상기 자기장 센서(10)가 상기 기어(22) 내의 밸리에 근접할 때에 발생될 수 있는 상기 베이스라인 자기장은 상기 기어(22)와 상기 자기장 센서(10) 사이의 에어 갭이 변화되는 경우에서도 낮은 변화들로 상대적으로 낮게 남는다. 에어 갭과 실질적으로 독립적인 낮은 베이스라인의 이러한 유리한 결과는 상기 코어(20)의 동작에 의해 구현되며, 이는 특히 상기 자기장 센싱 요소(12)가 상기 기어(22) 내의 밸리에 근접할 때에 상기 자기장 센싱 요소(12)에 근접하는 상기 코어(20)의 면(즉, 도시된 바와 같이 좌측)에 존재하는 대향되는 자극들의 결과로 된다. 이러한 효과는 또한 1998년 7월 14일에 등록되었고, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 개시 사항이 전체적으로 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 제5,781,005호(발명의 명칭: "홀 효과 강자성 물품 근접 센서(Hall-effect ferromagnetic-article-proximity sensor)")에 기재되어 있다.
상기 자기장 센서가 기어 밸리에 근접할 때에 발생할 수 있는 상술한 낮은 베이스라인은 기어 밸리와 기어 톱니의 존재를 구별할 수 있는 상기 전자 회로(16)의 향상된 능력을 가져온다.
상술한 낮은 베이스라인은 또한 상기 베이스라인 자기장이 상대적으로 작기 때문에 온도 효과들을 보다 용이하게 보상하는 능력을 제공하며, 이에 따라 상기 자기장 센서(10)가 상기 기어(22) 내의 밸리에 근접할 때에 온도로 인해 발생되는 회로 변화들이 영향을 덜 미칠 수 있다. 기본적으로, 상기 회로부 내의 임의의 에러(error)는 상기 베이스라인 자기장 레벨 또는 범위, 상기 에러의 임의의 곱(거의 영)이 보다 작기 때문에 상기 베이스라인 자기장 레벨 또는 범위 부근으로 우수하게 교정될 수 있다. 이에 따라, 톱니와 밸리를 구별하는 데 이용되는 자기장 스레시홀드(threshold)는 온도 또는 습도와 같은 그 동작 조건들에 걸쳐 상기 시스템 내에 노이즈(noise) 또는 에러가 적게 존재하기 때문에 정밀도를 유지하면서 보다 작게 구현될 수 있다.
앞서 설명하고 상기 코어(20)를 갖는 자석(18)에 의해 제공되는 자기장은 상기 자기장 센서(10)의 향상된 정확도를 가져온다. 예를 들면, 상기 낮은 베이스라인은 상기 자기장 센서(10)의 정확도를 희생시키지 않고 기계적인 정렬들의 단위 간 변화들로 인해 일어날 것인 바와 같이 상기 자기장 센싱 요소(12)가 상기 자석(18)의 중심으로부터 어느 정도 정적으로 오정렬되게 한다. 정확도는 상술한 바와 같다.
도 1a를 이제 참조하면, 종래 기술의 전자 회로(50)의 예는 도 1의 전자 회로(16)와 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 전자 회로(50)는 도 1의 자기장 센싱 요소(12)에 의해 발생되는 차동 신호(12a, 12b)와 동일하거나 유사할 수 있는 차동 신호(52a, 52b)를 수신하도록 연결되는 증폭기(amplifier)(54)를 포함할 수 있다. 상기 증폭기(54)는 증폭된 신호(54a)를 발생시키도록 구성되며, 이는, 일부 실시예들에서, 두 채널들인 TPOS 검출기 채널 및 정밀 회전 검출기(precision rotation detector) 채널 내로 나누어질 수 있다.
상기 트루 파워 온 스테이트(TPOS) 채널에서, TPOS 검출기(56)는 상기 증폭된 신호(54a)를 수신하도록 연결될 수 있고, TPOS 출력 신호(56a)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 TPOS 검출기(56)는 상기 증폭된 신호(54a)를 고정(및 트림(trimmed)) 스레시홀드와 비교하도록 구성되는 비교기(comparator)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이들 실시예들에 있어서, 상기 TPOS 출력 신호(56a)는 하이(high) 상태가 도 1의 자기장 센서(10)에 근접하는 기어 톱니를 나타내고, 로우(low) 상태가 상기 자기장 센서(10)에 근접하는 기어 밸리를 나타내거나, 그 반대가 되는 2상태(two-state)의 이진 신호(binary signal)가 될 수 있다.
상기 정밀 회전 검출기 채널에서, 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC)(58)는 상기 증폭된 신호(54a)를 수신하도록 연결될 수 있고, 이득 제어된 신호(58a)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 정밀 회전 검출기(60)는 상기 이득 제어된 신호(58a)를 수신하도록 연결될 수 있고, 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 상기 TPOS 출력 신호(56a)와 마찬가지로, 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)는 하이 상태가 도 1의 자기장 센서(10)에 근접하는 기어 톱니를 나타내고, 로우 상태가 상기 자기장 센서(10)에 근접하는 기어 밸리를 나타내거나, 그 반대가 되는 2상태의 이진 신호가 될 수 있다. 따라서, 상기 TPOS 검출기(56) 및 상기 정밀 회전 검출기(60) 모두는 "톱니 검출기들"이 될 수 있다. 그러나, 상기 정밀 회전 검출기 채널이 상기 AGC(58)를 이용하며, 이는 상기 기어(22)가 회전하고 있지 않을 때, 상기 기어(22)가 회전을 시작하게 되면, 이득(gain)이 부정확하고 상기 정밀 회전 검출기가 완전하게 정확하지 않은 기간 동안에 결과적인 원하지 않는 이득을 해결할 것인 점이 이해되어야 한다. 상기 AGC(58)가 사용되지 않았다고 하더라도, 여전히 상기 정밀 회전 검출기(60)는 상기 기어(22)가 회전하고 있을 때에만 적절하게 업데이트되는 내부 스레시홀드들을 이용한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 스레시홀드는 상기 전자 회로(50)의 외부로부터 제공될 수 있다.
일부 선택적인 실시예들에 있어서, 상기 정밀 회전 검출기(60)는 "에지 검출기"가 될 수 있으며, 이는 특히 상기 기어가 이동하고 있지 않을 때에 상기 자기장 센서(12)가 기어 톱니 또는 기어 밸리에 근접하는 지를 식별할 수 없지만, 기어 톱니들의 에지들이 상기 자기장 센서(10)를 지나 이동하면서 이들을 감지할 수 있다.
정밀 회전 검출기들, 예를 들면, 상기 정밀 회전 검출기(60)는 다양한 구성들을 가질 수 있다. 일부 구성들은 앞서 언급한 미국 특허 제6,525,531호에 기재되어 있다. 그러나, 둘 또는 그 이상의 자기장 센싱 요소들을 가지는 일부를 포함하여 다른 형태들의 정밀 회전 검출기들도 알려져 있다.
일반적으로, 앞서의 논의로부터, 상기 기어, 예를 들면, 도 1의 기어(22)가 정지하고 있을 때라도 상기 TPOS 출력 신호(56a)가 상기 자기장 센싱 요소(12)가 기어 톱니 또는 기어 밸리에 근접하는 지를 나타내는 점이 이해될 것이다. 그러나, 상기 TPOS 검출기(56)가 고정 스레시홀드를 이용하기 때문에, 일부 실시예들에서, 동력 인가 시에 제한된 조정을 가짐으로써, 이에 한정되는 것은 아니지만, 온도 변화들 및 상기 자기장 센싱 요소(12)와 상기 기어(22) 사이의 에어 갭의 변화들을 포함하는 다양한 인자들로 인해 상기 TPOS 출력 신호(56a) 내의 에지 배치의 변화들이 일어날 것이다.
고정 스레시홀드들을 이용하는 상기 TPOS 검출기(56)와는 달리, 상기 정밀 회전 검출기(60)는 보다 우수한 기어 톱니들의 물리적인 위치들에 대한 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)의 에지 배치들의 보다 우수한 정확도를 갖는 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)를 제공하도록 스레시홀드들을 계속적으로 조정한다. 상술한 바와 같이, 부분적으로, 이들 조정들은 상기 정밀 회전 검출기를 처음에 동력이 인가될 때 또는 상기 기어(22)가 처음에 회전하기 시작할 때에 덜 정확하게 만든다.
상기 TPOS 검출기(56) 및 상기 정밀 회전 검출기(60)가 공통 기판 상으로 집적되는 일부 실시예들에 있어서, 멀티플렉서/출력 모듈(multiplexer/output module)(62)은 상기 TPOS 출력 신호(56a)를 수신하도록 연결될 수 있고, 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)를 수신하도록 연결될 수 있다. 선택 로직(select logic)(64)은 상기 멀티플렉서/출력 모듈(62)에 의해 수신되는 선택 신호(64a)를 제공할 수 있다. 상기 선택 신호(64a)의 상태에 따라, 상기 멀티플렉서/출력 모듈(62)은 상기 TPOS 출력 신호(56a) 또는 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)의 선택된 것을 나타내는 출력 신호(62a)를 발생시키도록 구성된다. 상기 출력 신호(62a)는, 이에 한정되는 것은 아니지만, SENT 포맷, I2C 포맷, PWM 포맷, 또는 상기 TPOS 출력 신호(56a)와 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)에 고유한 2상태(two-state)의 포맷을 포함하는 다양한 신호 포맷들로 제공될 수 있다.
일부 예들에서, 상기 선택 로직(64)은 상기 TPOS 출력 신호(56a)에 의해 나타내어지는 바와 같이 상기 기어(22)가 회전을 시작한 후에 소정의 양의 시간 동안에 상기 TPOS 출력 신호(56a)를 나타내게 되는 상기 출력 신호(62a)를 선택한다. 이후에, 상기 선택 로직(64)은 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)를 나타내게 되는 상기 출력 신호(62a)를 선택한다.
도 2를 이제 참조하면, 종래 기술의 자기장 센서(200)의 다른 예는 기어 톱니들, 예를 들면, 기어 톱니들(214a, 214b, 214c)을 가지는 기어(214)에 반응한다. 상기 자기장 센서(200)는 전자 회로(210)에 연결되는 세 개의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들(202, 204)은 약 1.5밀리미터 내지 약 3.0밀리미터의 거리로 축(216)에 직교하는 방향으로 이격되며, 상기 자기장 센싱 요소(206)는 상기 자기장 센싱 요소들(202, 204) 사이의 중간에 위치한다.
상기 세 개의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)과 전자 회로(210)는 기판(208) 상에 배치(즉, 내부 또는 상부에 집적)될 수 있다. 명료성을 위하여, 여기서는 상기 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)은 확대된 크기를 가지며, 상기 기판(208)의 평면의 외부로 회전하는 홀 요소들인 것으로 도시된다. 또한, 명료성을 위해, 상기 홀 요소들(202, 204, 206)은 상기 기판(208)의 상단에 있는 것으로 도시되지만, 홀 요소들이 통상적으로 집적 회로의 기판의 표면 상부 또는 내부에 배치되는 점이 이해될 것이다.
상기 자기장 센서(200)는 또한 자석(212)을 포함할 수 있다. 상기 자석(212)은 자기장을 발생시키도록 구성되며, 이는 대체로 상기 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)의 위치에서 축(216)을 따라 향한다.
상기 전자 회로(210)는 출력 신호(도시되지 않음)를 발생시키도록 구성된다. 예시적인 전자 회로(210)는 도 2a와 함께 다음에 설명된다. 여기서는 상기 전자 회로가 신호들의 차이들을 발생시키는 것으로 말하면 충분하다. 따라서, 상기 자기장 센서(200)는 에지 검출기이고, 톱니 검출기가 아닌 점이 분명해질 것이다.
상기 출력 신호는 상기 기어(214)가 회전하고 있을 때에 상기 기어(214)의 회전의 속도를 나타내며, 또한 상기 기어 톱니들의 에지들의 위치들을 나타낸다. 상기 자기장 센서(200)는 TPOS 기능을 제공하지 못하며, 상기 기어(214)가 정지하고 있을 때에 상기 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)이 상기 기어(214) 내의 기어 톱니 또는 밸리에 근접하는 지를 식별하지 못한다.
상기 자석(212)은 하나의 균일한 물질로 구성될 수 있고, 도 1과 함께 도시되고 설명된 중심 코어를 갖지 않을 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 자석(212)은 도 1과 함께 도시되고 설명한 경우와 동일하거나 유사한 중심 코어를 가질 수 있다.
상기 자기장 센서(200)는 각각의 세 차동 신호들(202a 및 202b, 204a 및 204b, 206a 및 206b)을 발생시키기 위해 상기 세 개의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)을 사용한다. 비록 간단한 자석(212)은 상기 코어를 갖는 자석의 낮은 베이스라인을 제공하지 않지만, 앞서의 차동 신호들의 차이들은 낮은 베이스라인의 효과를 야기한다. 본질적으로, 상기 세 개의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)이 동일한 자기장을 겪을 때, 앞서의 차동 신호들의 차분(differencing)은 영의 전자 신호의 결과로 된다.
도 2a를 이제 참조하면, 종래 기술의 전자 회로(250)의 예는 도 2의 전자 회로(210)와 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 전자 회로(250)는 각기 차동 신호들(252a 및 252b, 254a 및 254b, 256a 및 256b)을 수신하도록 구성되는 증폭기들(258, 260, 262)을 포함할 수 있다. 상기 차동 신호(252a, 252b)는 도 2의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)에 의해 각기 발생되는 상기 차동 신호(202a, 202b)와 동일하거나 유사할 수 있고, 상기 차동 신호(254a, 254b)는 상기 차동 신호(204a, 204b)와 동일하거나 유사할 수 있으며, 상기 차동 신호(256a, 256b)는 상기 차동 신호(206a, 206b)와 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 증폭기들(258, 260, 262)은 각기 증폭된 신호들(258a, 260a, 262a)을 발생시키도록 구성된다.
상기 증폭된 신호들(258a, 260a)은 제1 차이 신호(difference signal)(264a)를 발생시키도록 구성되는 제1 차분 모듈(differencing module)(264)에 의해 수신된다. 상기 증폭된 신호들(260a, 262a)은 제2 차이 신호(266a)를 발생시키도록 구성되는 제2 차분 모듈(266)에 의해 수신된다.
상기 전자 회로(250)는 도 1a와 함께 상술한 두 개의 정밀 회전 검출기 채널들을 포함한다. AGC들(270, 276)은 도 1a의 AGC(56)와 동일하거나 유사할 수 있다. 정밀 회전 검출기들(272, 278)은 도 1a의 정밀 회전 검출기(60)와 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 정밀 회전 검출기(272)는 정밀 회전 검출기 출력 신호(272a)를 발생시킬 수 있고, 상기 정밀 회전 검출기(278)는 정밀 회전 검출기 출력 신호(278a)를 발생시킬 수 있다. 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호들(272a, 278a)은 도 1a의 정밀 회전 검출기 출력 신호(60a)와 동일하거나 유사할 수 있다.
속도 및 방향 모듈(speed and direction module)(274)은 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호들(272a, 278a)을 수신하도록 연결될 수 있다.
상기 정밀 회전 검출기 출력 신호들(272a, 278a)이 상기 기어(214)의 회전의 방향에 의해 결정되는 상대적 위상들에 있는 점이 분명해야 한다. 또한, 상기 정밀 회전 검출기 출력 신호들(272a, 278a)의 상태 전이 속도들이 상기 기어(214)의 회전의 속도를 나타내는 점이 분명해야 한다.
상기 속도 및 방향 모듈은 상기 기어(214)의 회전의 속도 또는 회전의 방향의 적어도 하나를 나타낼 수 있는 출력 신호를 발생시키도록 구성된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 출력 신호(62a)는 상기 회전의 속도 및 상기 회전의 방향 모두를 나타낸다.
도 3을 이제 참조하면, 자기장 센서(300)는 기어 톱니들, 예를 들면, 기어 톱니들(322a, 322b, 322c)을 갖는 기어(322)에 반응한다. 상기 기어(322)는 강자성 기어, 즉, 강자성 톱니들을 갖는 강자성 타겟 물체 및 강자성 물체들도 될 수 있으며, 여기서는 타겟 특징(target feature)들로 언급될 수 있다. 상기 자기장 센서(300)는 주요 표면(302a)을 갖는 기판(302)을 포함할 수 있다.
상기 자기장 센서(300)는 상기 기판(302)의 주요 표면(302a) 상에 배치되는 자기장 센싱 요소들(304)을 포함할 수 있다. 상기 자기장 센싱 요소들(304)의 세부 사항들은 다음에 설명한다. 그러나, 여기서는 상기 자기장 센싱 요소들(304)이 적어도 두 개의 자기저항 요소들을 포함할 수 있는 것으로 말하면 충분하다.
상기 자기장 센싱 요소들(304)은 상기 기판(302)의 주요 표면(302a) 상에도 배치되는 전자 회로(314)에 연결될 수 있거나, 그 내부에 위치할 수 있다.
상기 자기장 센서(300)는 또한 자석(332)을 포함할 수 있다. 상기 자석(332)은 자기장을 발생시키도록 구성되며, 이는 대체로 상기 자기장 센싱 요소들(304)의 위치에서 축(308)을 따라 향하며, 대체로 상기 기판(302)의 주요 표면(302a)에 평행하다.
상기 자기장 센싱 요소들(304)은 상기 기판(302)의 주요 표면(302a)에 평행한 최대 반응 축들을 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 최대 반응 축들은 서로 평행하다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 최대 반응 축들은 상기 축(308)에 실질적으로 평행하다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 최대 반응 축들은 상기 축(308)과 실질적으로 직교한다.
상기 기판의 주요 표면(302a)에 직교하는(즉, 도면 내로) 라인은 상기 자석(332)과 교차되고, 상기 기어(322)와 교차되지 않는다. 또한, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센싱 요소들(304)은 상기 자기장 센싱 요소들(304) 사이의(즉, 통과하는) 축(예를 들면, 308)이 상기 기어(322)와 교차되지 않는 위치들에 배치된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들(304) 사이의(즉, 통과하는) 상기 축(예를 들면, 308)은 상기 기어(322)의 이동의 방향, 예를 들면, 326에 대한 접선(330)에 실질적으로 평행하다.
도시한 실시예에 있어서, 상기 자석(332)의 북극(N) 및 남극(S) 사이의 라인은 상기 기판(302)의 주요 표면(302a)에 실질적으로 평행하고, 상기 두 개의 자기장 센싱 요소들(304, 306) 사이의(즉, 통과하는) 상기 축(예를 들면, 308)에 실질적으로 평행하다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자석(332)의 북극 및 남극 사이의 라인은 상기 기어(322)와 교차되지 않으며, 상기 기어(322)를 향하는 방향으로 향하지 않는다.
상기 전자 회로(314)는 출력 신호(도시되지 않음)를 발생시키도록 구성된다. 예시적인 전자 회로(314)는 도 26과 함께 다음에 설명된다. 여기서는 상기 전자 회로(314)가 신호들의 차 및 신호들의 합을 발생시키는 것으로 말하면 충분하다. 따라서, 상기 자기장 센서(300)가 에지 검출기 및 톱니 검출기 모두인 점이 분명해질 것이다.
상기 출력 신호는 상기 기어(322)가 회전하고 있을 때에 상기 기어(322)의 회전의 속도를 나타내며, 상기 기어 톱니들의 에지들의 위치들도 나타낸다. 상기 자기장 센서(300)는 톱니 검출(예를 들면, TPOS) 기능을 제공할 수 있고, 상기 기어(322)가 정지하고 있을 때, 상기 자기장 센싱 요소들(304)이 상기 기어(322) 내의 기어 톱니 또는 밸리에 근접하는 지를 확인할 수 있다.
상기 자석(332)은 하나의 균일한 물질로 이루어질 수 있고, 도 1과 함께 도시되고 설명된 중심 코어를 가지지 않을 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 자석(332)은 도 1과 함께 도시하고 설명한 경우와 동일하거나 유사한 중심 코어를 가질 수 있다. 이러한 코어는 축(324)과 정렬되는 축을 가질 수 있다.
상기 자기장 센서(300)는 성능의 열화 없이 도시한 위치로부터 삼백 육십도 떨어진 다음 위치까지 방향(316)으로 회전될 수 있다. 그러나, 중간 회전들은 성능의 열화를 가져올 수 있다.
상기 자기장 센서(300)는 성능의 실질적인 열화 없이 대략 +/- 이십도를 통해 라인(324)을 따라 어디서나 회전의 중심을 가지고 화살표(318)의 방향으로 회전될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들(304)은 자기저항 요소들이다.
도 3과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 4를 이제 참조하면, 상기 자기장 센서(300)는 상기 기판(302) 및 그 상부의 상기 자기장 센싱 요소들(304)이 상기 기어(322)와 중첩되는 배치로 도시된다. 상기 기판의 주요 표면(302a)에 직교하고 상기 자기장 센싱 요소들(304)을 통과하는 라인들은 상기 기어(322)와 교차된다.
도 3과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 5를 이제 참조하면, 상기 자기장 센서(300)는 도 3에 도시된 배치와 비교하여 상기 x-축에 대해 도면으로부터 외부로 구십도 또는 도면 내로 구십도 회전된 배치로 도시된다. 상기 자기장 센싱 요소들(304)은 상기 기어(322)에 근접하여 배치되게 남는다.
도 3과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 6을 이제 참조하면, 자기장 센서(600)는 도 3의 자기장 센서(300)와 동일하지만, 상기 자기장 센서(600)는 다른 자석(602)을 가진다. 상기 자기장 센서(600)는 상기 자석(602)의 북극(N) 및 남극(S) 사이의 라인이 상기 기판(302)의 주요 표면(302a)에 실질적으로 평행하지만, 상기 자기장 센싱 요소들 사이의(즉, 통과하는) 상기 축(예를 들면, 308)에 실질적으로 직교하는 상기 다른 자석(602)을 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자석(602)의 북극 및 남극 사이의 라인은 상기 기어(322)를 향하는 방향을 따른다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자석(602)은 도 1과 함께 상술한 코어와 같은 코어가 없는 간단한 자석이다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 자석(602)은 상기 라인(324)을 따라 축을 가지는 코어를 구비한다.
앞서 도시되고 설명된 자기장 센서들은 기어 또는 캠의 형태인 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하도록 도시된다. 그러나, 다음에 설명하는 도 7-도 9는 링 자석의 이동을 감지하기 위한 동일하거나 유사한 자기장 센서들을 도시한다. 에지 검출기들, 톱니 검출기들 및 TPOS 기능들에 대해 기술한 앞서의 설명들은 링 자석을 감지할 때에도 유사하게 적용된다.
도 3-도 6과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 7을 이제 참조하면, 자기장 센서(700)는 도 3의 자기장 센서(300)와 동일하다. 그러나, 상기 자기장 센서(700)는 내부 자석을 가지지 않는다. 대신에, 상기 자기장 센서(700)는 링 자석(702)의 통과하는 자기 도메인들, 예를 들면, 702a에 반응한다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 링 자석(702)의 자기 도메인들은 도면에 평행하게 분극된다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 링 자석(702)의 자기 도메인들은 도면에 직교하게 분극된다.
도 3-도 7과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 8을 이제 참조하면, 자기장 센서(700)는 상기 기판(302) 및 그 상부의 상기 자기장 센싱 요소들(304)이 상기 링 자석(702)과 중첩되는 배치로 도시된다. 상기 자기장 센서(700)가 상기 자기장 센싱 요소들(304)이 여전히 상기 링 자석(702)의 자기 도메인들, 예를 들면, 702a와 중첩되도록 상기 y-축에 대해 백팔십도 회전될 수 있었던 점이 분명해야 한다. 상기 기판(302)의 주요 표면(302a)에 직교하고 상기 자기장 센싱 요소들(304)을 통과하는 라인은 상기 링 자석(702)과 교차된다.
도 3-도 8과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 9를 이제 참조하면, 상기 자기장 센서(700)는 도 5에 도시된 배치와 비교하여 상기 x-축에 대해 도면 외부로 구십도 또는 도면 내로 구십도 회전된 배치로 도시된다. 상기 자기장 센싱 요소들(304)은 상기 링 자석(702)에 근접하여 배치되게 남는다.
다음의 도면들에 있어서, 참조 부호들 A, B, C, D, A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2, P1, P2, P3 및 P4는 자기저항 요소들을 나타내는 것으로 도시된다. 이들 참조 부호들이 유사한 도면들에서 유사한 참조 부호들 사이의 논리적 관계를 나타내는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 이들 참조 부호들은 하나의 도면에서 그렇게 나타낸 자기저항 요소가 다른 도면들에서 동일한 참조 부호를 가지는 경우에 동일한 자기저항 요소인 것을 나타내지는 않는다.
유사하게, 다음의 도면들에서, 참조 부호들 V1 및 V2는 두 신호들을 나타내는 것으로 도시된다. 이들 참조 부호들이 유사한 도면들에서 유사한 참조 부호들 사이의 논리적 관계를 나타내는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 이들 참조 부호들은 하나의 도면에서 그렇게 나타낸 신호가 다른 도면들에서 동일한 참조 부호를 가지는 경우에 동일한 신호인 것을 나타내지는 않는다.
유사하게, 다음의 도면들에서, 참조 부호들 R1 및 R2는 두 개의 고정 레지스터(fixed resistor)들을 나타내는 것으로 도시된다. 이들 참조 부호들이 유사한 도면들에서 유사한 참조 부호들 사이의 논리적 관계를 나타내는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 이들 참조 부호들은 하나의 도면에서 그렇게 나타낸 레지스터가 다른 도면들에서 동일한 참조 부호를 가지는 경우에 동일한 레지스터인 것을 나타내지는 않는다.
도 10을 이제 참조하면, 자기장 센서(1000)는 기판(1002)의 두 평행한 주요 표면들 중의 하나인 표면(1002a)을 갖는 기판(1002)을 포함할 수 있다.
두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(여기서는 자기저항 요소들(A, B)로도 언급됨)은 축(1010)을 따라 상기 표면(1002a) 상에 배치될 수 있다. 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 또한 상기 기판(1002)의 표면(1002a) 상부 또는 내부에 배치되는 전자 회로(1008)의 부품이 될 수 있거나 이에 연결될 수 있다. 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 축(1010)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
자기저항 요소들, 예를 들면, 1004 및 1006(A, B)은 여기서의 모든 실시예들에서 C자의 형상(또는 반전된 C자의 형상)을 가지는 이른바 "요크(yoke)들"의 형태로 도시된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 요크들은 상기 축(1010)에 실질적으로 직교하는 가장 긴 요크 축들을 가질 수 있다. 요크 형상들의 이점들은 알려져 있다. 여기서의 실시예들에 사용되는 다른 자기저항 요소들이 다른 형상들, 예를 들면, 라인들, 폴리라인(polyline)들 또는 직사각형들의 형상들을 가질 수 있는 점이 이해될 것이다.
상기 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)의 최대 반응 축들은 상기 축(1010)을 따라 평행할 수 있고 동일한 방향이 될 수 있다. 상기 최대 축(1010)에 평행한 반응 축들을 갖는 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 상기 기판(1002)의 평면 내(그리고 또한 상기 기판(1002)의 평면의 외부로) 다른 각도들에서 자기장들에도 반응하는 점이 이해되어야 한다. 상기 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 상기 축(1010)에 평행하지 않은(그리고 상기 가장 긴 요크 축들에 직교하지 않는) 다른 각도들에서 자기장들에 반응하는 정도는 상기 축(1010) 상으로의 상기 다른 각도에서 상기 자기장의 기하학적 투영의 크기에 의해 결정된다. 따라서, "투영된 자기장(projected magnetic field)"이라는 용어는 다음에서 이러한 투영을 기술하는 데 사용된다.
일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 자기저항 요소들(1004, 1006)의 요크 형상들이 상기 가장 긴 요크 축들이 상기 축(1010)에 직교하지 않도록 회전될 수 있는 경우, 상기 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 상기 축(1010)에 평행하지 않은 다른 각도들에서 자기장들에 반응하는 정도는 상기 요크 형상들의 가장 긴 축들에 직교하는 축 상으로의 상기 다른 각도에서 상기 자기장의 기하학적 투영의 크기에 의해 결정된다. 이는 또한 여기서는 투영된 자기장으로 언급된다.
상기 자기장 센서(1000)는 폭(1014)을 가지고, 특징들, 예를 들면, 1012a를 구비하는 강자성 타겟 물체(1012)의 이동에 반응한다. 상기 강자성 타겟 물체(1012)는 도 3-도 6의 기어(322) 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 특징들, 예를 들면, 1012a는 도 3-도 6의 기어 톱니, 예를 들면 322a, 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)의 자기 도메인들, 예를 들면, 702a와 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 자기장 센서(1000)는 도 3-도 5의 자기장 센서(300), 도 6의 자기장 센서(600) 및 도 7-도 9의 자기장 센서(700)와 동일하거나 유사할 수 있다. 그러나, 상기 자기장 센서(1000)는 도 5 및 도 9와 함께 상술한 회전된 위치로 도시되지 않는다. 그럼에도 불구하고 상기 자기장 센서(1000)는 동일한 방식으로 도면 내로 또는 외부로 회전될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 상기 타겟 특징(1012a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1014)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(separation)(1016)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 상기 타겟 특징(1012a)의 폭(1014)의 약 1/2 내지 약 2배인 분리(1016)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1016)는 상기 폭(1014)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1014)의 1/100이거나, 상기 폭(1014)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1016)는 상기 타겟 특징(1012a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1014)과 대략 동일하다.
동작 시에, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있다. 다음에 도시되고 설명되는 도면들은 상기 두 개의 자기장 센싱 요소들(1004, 1006)이 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있는 다양한 방식들을 나타낸다.
상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006) 사이의 간격(1016)과 동일한 폭(1014)을 갖는 상기 타겟 특징(1012a)을 예로서 이용하여, 상기 타겟 특징(1012a)이 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(1012a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1004(A))가 상기 축(1010)을 따라 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪고, 상기 타겟 특징(1012a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1006 (B))가 다른 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪는 것으로 도시될 수 있다.
이에 따라, 상기 타겟 특징(1012a)이 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)에 대해 중심을 둘 때에, 상기 타겟 특징(1012a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1004(A))는 하나의 방향으로 저항이 변화되며, 상기 타겟 특징(1012a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1006(B))는 다른 하나의 방향으로 저항이 변화된다.
이에 비하여, 상기 타겟 특징(1012a)의 에지가 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 상기 축(1010)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B) 모두의 저항은 동일한 방향으로 변화된다.
도 3의 자석(332)과 같은 자석이 도시되지 않지만, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센서(1000)가 자석을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.
도 10과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 11을 이제 참조하면, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 각각의 전류 소스(current source)들(1102, 1104) 및 접지 사이에 연결된다. 두 출력 신호들(1106＝V1, 1108＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 상술한 바와 같이 다음에서 명료성을 위해 사용된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이러한 배치로써, 도 10의 타겟 특징(1012a)이 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)에 중심을 둘 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)가 최대(양의 또는 음의) 순시값(instantaneous value)을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상술한 바와 같이, 상기 타겟 특징(1012a)은 도 3의 기어(322)의 톱니, 예를 들면, 322a(또는, 선택적으로 밸리), 또는 도 7의 링 자석(702)의 자기 도메인, 예를 들면 702a(북극 또는 선택적으로 남극)가 될 수 있다. 따라서, 상기 차(V1－V2)는 톱니의 근접 또는 자기 도메인의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "특징(feature)"을 나타낸다.
이에 비하여, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 도 10의 타겟 특징(1012a)의 에지(1012a)의 대향하는 측면들 상에 있을 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)은 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다. 따라서, 상기 합(V1＋V2)은 에지의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "에지(edge)"를 나타낸다.
상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 모두를 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기 모두로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 도시된 바와 같이 연결되는 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(true-power-on-state: TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
도 27 및 도 28과 함께 다음에 설명하는 바와 같이, 여기서와 다음 도면들에서 상기 두 신호들(V1, V2)은 이동하는 강자성 물체의 속도와 방향을 결정하는 데 이용될 수 있다. 또한, 다음의 논의로부터 상기 두 신호들의 합(V1＋V2)이 상기 두 신호들의 차(V1－V2)로부터 구십도 떨어지는 점이 분명해질 것이다.
도 10과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 12를 이제 참조하면, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 여기서는 레지스터들(R1, R2)로도 언급되는 고정 레지스터들(1202, 1204)을 구비하는 브리지 배치(bridge arrangement)(1200)로 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 고정 레지스터들(1202, 1204)(R1, R2)은, 예를 들면, 2010년 8월 17일에 등록되었고, 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 그 개시 사항들이 전체적으로 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 제7,777,607호에 기재된 바와 같은 자기저항 요소와 같이 일부 층들을 갖는 자기적으로 둔감한 요소들(또는 덜 민감한 요소들)이 될 수 있다. 이러한 자기적으로 둔감한 요소들은 상기 두 개의 자기저항 요소들(1104, 1106)(A, B)의 경우와 동일한 온도 계수를 가지는 경향이 있으며, 이에 따라 상기 브리지(1200)는 온도 변화들에 실질적으로 민감하지 않을 수 있다.
상기 브리지(1200)는 전압 소스(voltage source)(1206)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(1208＝V1, 1210＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 상술한 바와 같이 명료성을 위해 다음에 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리될 수 있다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이러한 배치로써, 도 10의 타겟 특징(1012a)이 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)에 중심을 둘 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)가 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상술한 바와 같이, 상기 타겟 특징(1012a)은 도 3의 기어(322)의 톱니, 예를 들면, 322a(또는, 선택적으로 밸리), 또는 도 7의 링 자석(702)의 자기 도메인, 예를 들면 702a(북극, 또는 선택적으로 남극)이 될 수 있다. 따라서, 상기 차(V1－V2)는 톱니의 근접 또는 자기 도메인의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "특징"을 나타낸다.
이에 비하여, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 도 10의 타겟 특징(1012a)의 에지(1012a)의 대향하는 측면들 상에 있을 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)은 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다. 따라서, 상기 합(V1＋V2)은 에지의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "에지"를 나타낸다.
상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)와 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 모두를 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기 모두로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 도시된 바와 같이 연결되는 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
도 10과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 13을 이제 참조하면, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)은 고정 레지스터들(1302, 1304)(여기서는 R1, R2로도 언급됨)을 갖는 브리지 배치(1300)로 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 고정 레지스터들(1302, 1304)은, 예를 들면, 2010년 8월 17일 등록된 미국 특허 제7,777,607호에 기재된 바와 같은 자기저항 요소와 같이 일부 층들을 갖는 자기적으로 둔감한 요소들이 될 수 있다.
상기 브리지(1300)는 전압 소스(1306)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(1308＝V1, 1310＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리된다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이러한 배치로써, 도 10의 타겟 특징(1012a)이 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)에 중심을 둘 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상술한 바와 같이, 상기 타겟 특징(1012a)은 도 3의 기어(322)의 톱니, 예를 들면, 322a(또는, 선택적으로 밸리), 또는 도 7의 링 자석(702)의 자기 도메인, 예를 들면 702a(북극, 또는 선택적으로 남극)이 될 수 있다. 따라서, 상기 합(V1＋V2)은 톱니의 근접 또는 자기 도메인의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "특징"을 나타낸다.
이에 비하여, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)이 도 10의 타겟 특징(1012a)의 에지(1012a)의 대향하는 측면들 상에 있을 때, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다. 따라서, 상기 차(V1－V2)는 에지의 근접을 나타내며, 이에 따라 상기 강자성 타겟 물체의 "에지"를 나타낸다.
상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)과 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두를 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 도시된 바와 같이 연결되는 상기 두 개의 자기저항 요소들(1004, 1006)(A, B)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
도 12 및 도 13이 위에서 특정한 브리지 배치들을 도시하지만, 명백해야 하는 다른 가능한 브리지 배치들이 존재한다. 예를 들면, 상기 자기장 센싱 요소들(1004, 1006)은 위치가 상호 교환적일 수 있다.
도 14를 이제 참조하면, 자기장 센서(1400)는 기판(1402)의 두 평행한 주요 표면들의 하나인 표면(1402a)을 갖는 기판(1402)을 포함할 수 있다.
네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(여기서는 A, B, C, D로도 언급됨)은 상기 표면(1402a) 상에 배치될 수 있다. 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 또한 상기 기판(1412)의 표면(1402a) 상에 또는 내에 배치되는 전자 회로(1412)의 부품일 수 있거나, 이에 연결될 수 있다. 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)의 최대 반응 축들은 축(1414)을 따르고 이에 평행할 수 있다. 상기 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)의 최대 반응 축들은 축(1416)을 따르고 이에 평행할 수 있다. 상기 축들(1414, 1416)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
자기장들의 각도들은 도 10과 함께 상술한 바와 같다. 상술한 바와 같이, "투영된 자기장"이라는 용어는 상기 축들(1414, 1416) 상의 자기장들의 기하학적 투영을 기술하는 데 사용된다.
상기 자기장 센서(1400)는 폭(1424)을 가지고 특징들, 예를 들면, 1418a를 구비하는 강자성 타겟 물체(1418)의 이동에 반응한다. 상기 강자성 타겟 물체(1418)는 도 3-도 6의 기어(322) 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 특징들, 예를 들면, 1418a은 도 3-도 6의 기어 톱니들, 예를 들면, 322a, 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)의 자기 도메인들, 예를 들면, 502a와 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 자기장 센서(1400)는 도 3-도 5의 자기장 센서(300), 도 6의 자기장 센서(600) 및 도 7-도 9의 자기장 센서(700)와 동일하거나 유사할 수 있다. 그러나, 상기 자기장 센서(1400)는 도 5 및 도 9와 함께 상술한 회전된 위치에 도시되지 않는다. 그럼에도 불구하고 상기 자기장 센서(1400)는 동일한 방식으로 도면 내로 또는 외부로 회전될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기저항 요소들(1404, 1410)은 상기 강자성 타겟 물체(1418)에 근접하는 상기 축(1414)을 따라 배치되고, 상기 자기저항 요소들(1406, 1408)은 상기 강자성 타겟 물체(1418)로부터 보다 떨어진 상기 축(1416)을 따라 배치된다.
상기 축들(1414, 1416)은 도 3-도 9의 축(308)과 평행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1408)(A, C)은 상기 타겟 특징(1418a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1420)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1408)(A, C)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2배의 분리(1420)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1420)는 상기 폭(1424)의 1/2 보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1420)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1410)(B, D)은 상기 타겟 특징(1418a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1422)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1410)(B, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 2배의 분리(1422)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1422)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배 보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1422)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1406)(A, B)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1428)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1406)(A, B)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 2배의 분리(1428)를 가진다. 다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1428)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1428)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1428)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1408, 1410)(C, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1430)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1408, 1410)(C, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2배의 분리(1430)를 가진다. 다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1430)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1430)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1430)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
동작 시에. 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있다. 다음에 도시되고 설명되는 도면들은 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)이 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있는 다양한 방식들을 나타낸다.
상기 간격들(1420, 1422)과 동일한 폭(1424)을 갖는 타겟 특징(1418a)을 예로 사용하여, 상기 타겟 특징(1418a)이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1404, 1406(A, B))가 상기 축들(1414, 1416)을 따라 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪고, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1408, 1410(C, D))가 다른 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪는 것으로 도시될 수 있다.
이에 따라, 상기 타겟 특징(1418a)이 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1404, 1406(A, B))는 하나의 방향으로 저항이 변화되고, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1408, 1410(C, D))는 다른 하나의 방향으로 저항이 변화된다. 그러나, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)의 이와 같은 특정한 물리적인 배치로써, 상기 타겟 특징(1418a)으로부터 떨어진 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)이 상기 강자성 타겟 물체(1418)가 이동함에 따라 상대적으로 작은 자기장 변동 및 상대적으로 작은 저항 변화를 겪는 점이 이해되어야 한다.
이에 비하여, 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)이 상기 축(1414)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D) 모두의 저항은 동일한 방향으로 변화된다.
동시에, 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 중심을 둘 때, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)은 상기 축(1416)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪지만, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)이 겪는 상기 투영된 자기장들에 대해 방향이 반대가 된다. 따라서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C) 모두의 저항은 동일한 방향으로 변화되지만, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)의 저항 변화에 반대된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)의 저항 변화는 있을 경우에는 작다.
상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)에 대한 상기 간격들(1420, 1422, 1428, 1430)의 특정한 예가 앞서 주어지지만, 다른 상대적 치수들을 위해, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 148, 1410)(A, B, C, D)에서의 자기장들이 상술한 바와 같이 정확하지 않을 수 있고, 일부 저항 변화들이 다른 방향들로 있을 수 있는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 특징 신호 및 에지 신호 모두를 구현하기 위해 다음의 도면들에 도시된 식들을 어떻게 변경할 것인 지는 명확해야 한다.
도 3의 자석(332)과 같은 자석은 도시되지 않지만, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센서(1400)가 자석을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.
도 14와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 15를 이제 참조하면, 자기장 센서(1500)는 기판(1502)의 두 평행한 주요 표면들의 하나인 표면(1502a)을 갖는 기판(1502)을 포함할 수 있다.
상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 축(1514)을 따라 상기 표면(1502a) 상에 배치될 수 있다. 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 또한 상기 기판(1502)의 표면(1502a) 상부 또는 내부에 배치되는 상기 전자 회로(1412)의 부품일 수 있거나 이에 연결될 수 있다. 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 축(1514)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)의 최대 반응 축들은 축(1514)을 따르고 이에 평행할 수 있으며, 동일한 방향이 될 수 있다. 자기장들의 각도들은 도 10과 함께 상술한 바와 같다. 상술한 바와 같이, "투영된 자기장"이라는 용어는 상기 축(1514) 상의 자기장들의 기하학적 투영들을 기술하는 데 사용된다.
상기 자기장 센서(1500)는 상기 강자성 타겟 물체(1418)의 이동에 반응한다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 상기 강자성 타겟 물체(1418)에 근접하는 상기 축(1514)을 따라 배치된다.
상기 자기장 센서(1500)는 도 3-도 5의 자기장 센서(300), 도 6의 자기장 센서(600), 또는 도 7-도 9의 자기장 센서(700)와 동일하거나 유사할 수 있다. 그러나, 상기 자기장 센서(1500)는 도 5 및 도 9와 함께 상술한 회전된 위치에 도시되지 않는다. 그럼에도 불구하고 상기 자기장 센서(1500)는 동일한 방식으로 도면 내로 또는 외부로 회전될 수 있다.
도 14와 함께 상술한 바와 같이, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다.
또한, 도 14와 함께 상술한 바와 같이, 상기 강자성 타겟 물체(1418)는 도 3-도 6의 기어(322) 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)과 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 축(1514)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1408)(A, C)은 상기 타겟 특징(1418a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1520)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1408)(A, C)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2배의 분리(1520)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1520)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1520)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1410)(B, D)은 상기 타겟 특징(1418a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1522)를 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1410)(B, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2배의 분리(1522)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1522)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나. 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1522)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1406)(A, B)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1524)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1406)(A, B)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2배의 분리(1524)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1524)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나, 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1524)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 다른 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1408, 1410)(C, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 3/2의 분리(1526)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1408, 1410)(C, D)은 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)의 약 1/2 내지 약 2베의 분리(1526)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(1526)는 상기 폭(1424)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(1424)의 1/100이거나. 상기 폭(1424)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(1526)는 상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)과 대략 동일하다.
동작 시에, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있다. 다음에 도시되고 설명되는 도면들은 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)이 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있는 다양한 방식들을 나타낸다.
상기 간격들(1520, 1522)과 동일한 폭(1014)을 갖는 타겟 특징(1012a)을 예로 사용하여, 상기 타겟 특징(1418a)이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1404, 1406(A, B))가 상기 축(1514)을 따라 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪고, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1408, 1410(C, D))가 다른 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪는 것으로 도시될 수 있다.
이에 따라, 상기 타겟 특징(1418a)이 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1404, 1406(A, B))는 하나의 방향으로 저항이 변화되고, 상기 타겟 특징(1418a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 1408, 1410(C, D))는 다른 하나의 방향으로 저항이 변화된다.
이에 비하여, 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)이 상기 축(1514)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 14010) 모두의 저항은 동일한 방향으로 변화된다.
동시에, 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 중심을 둘 때, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)은 상기 축(1514)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪지만, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)이 겪는 상기 투영된 자기장들로부터 방향이 반대가 된다. 따라서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C) 모두의 저항은 동일한 방향으로 변화되지만, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1404, 1410)(A, D)의 저항 변화에 반대가 된다.
상기 타겟 특징(1418a)의 폭(1424)에 대한 상기 간격들(1520 및 1522, 1524 및 1526)의 특정한 예가 앞서 주어지지만, 다른 상대적 치수들을 위해, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 148, 1410)(A, B, C, D)에서의 자기장들이 상술한 바와 같이 정확하지 않을 수 있고, 일부 저항 변화들이 다른 방향들이 될 수 있는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 특징 신호 및 에지 신호를 구현하기 위해 다음의 도면들에 도시된 식들을 어떻게 변경할 것인 지는 명확해야 한다.
도 3의 자석(332)과 같은 자석이 도시되지 않지만, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센서(1400)가 자석을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.
다음의 도면들은 앞서의 예들에서 사용된 상기 간격을 이용한다.
도 14 및 도 15와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 16을 이제 참조하면, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)은 각각의 전류 소스들(1602, 1604, 1606, 1608)에 연결되며, 여기서는 대체로 신호들(VA, VB, VC, VD)로서 각기 언급되는 각각의 신호들(1610, 1612, 1614, 1616)을 야기한다.
일부 실시예들에 있어서, V1＝VA－VC이고, V2＝VB－VD이다. 다른 실시예들에 있어서, V1＝VA＋VB이고, V2＝-(VC＋VD)이다.
상기 두 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 도 14 및 도 15의 물체 특징(1418a)이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때에 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다. 가장 큰 신호들은 상기 거리들(1520, 1522)이 상기 거리(1424)와 같은 때에 구현될 수 있다.
상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)을 사용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)과 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기 모두로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
도 14 및 도 15와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 17을 이제 참조하면, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 브리지 배치(1700)로 연결된다.
상기 브리지(1700)는 전압 소스(1702)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(1704＝V1, 1706＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리된다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)가 도 14 및 도 15의 물체 특징(1418a), 특히 도 14만이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 차(V1－V2)는 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)은 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 브리지(1700)를 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기 모두로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 브리지(1700)는 도 14의 배치를 위해 가장 적합하지만, 도 15의 배치로도 기능할 수 있다.
도 14 및 도 15와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 18을 이제 참조하면, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 브리지 배치(1800)로 연결된다.
상기 브리지(1800)는 전압 소스(1802)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(1804＝V1, 1806＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리된다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)가 도 14 및 도 15의 물체 특징(1418a)이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 차(V1－V2)는 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)은 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 브리지(1700)를 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 브리지(1800)는 도 14 및 도 15의 배치들을 위해 매우 적합하다.
도 14 및 도 15와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 19를 이제 참조하면, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 브리지 배치(1900)로 연결된다.
상기 브리지(1900)는 전압 소스(1902)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(1904＝V1, 1906＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리된다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 14 및 도 15의 물체 특징(1418a), 특히 도 14만이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 브리지(1900)를 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 브리지(1900)를 이용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 브리지(1900)는 도 14의 배치를 위해 가장 적합하지만, 도 15의 배치로 기능할 수도 있다.
도 14 및 도 15와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 20을 이제 참조하면, 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)은 브리지 배치(2000)로 연결된다.
상기 브리지(2000)는 전압 소스(2002)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 출력 신호들(2004＝V1, 2006＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
흔히, 브리지 배치를 위해, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 하나의 차동 신호(V1, V2)로 처리된다. 그러나 여기서, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 별도로 처리된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 처리는 도 26과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 14 및 도 15의 물체 특징(1418a)이 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(1418a)의 에지가 상기 네 개의 자기저항 요소들(1404, 1406, 1408, 1410)(A, B, C, D)에 대해)즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 브리지(2000)를 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 브리지(2000)를 이용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 브리지(2000)는 도 14 및 도 15의 배치들을 위해 매우 적합하다.
다양한 브리지 배치들이 도 17-도 20에 도시되지만, 특징 신호 및 에지 신호를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 다른 유사한 브리지 배치들이 존재한다.
도 21을 이제 참조하면, 자기장 센서(2100)는 기판(2102)의 두 평행한 주요 표면들의 하나인 표면(2102a)을 갖는 기판(2102)을 포함할 수 있다.
여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(여기서는 A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2로도 언급됨)은 상기 표면(2102a) 상에 배치될 수 있다. 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 근접 쌍들(P1, P2, P3, P4)로 배열될 수 있다.
상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 또한 상기 기판(2102)의 표면(2102a) 상부 또는 내부에 배치되는 전자 회로(2112)의 부품일 수 있거나 이에 연결될 수 있다. 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)의 최대 반응 축들은 축(2114)을 따라 이에 평행할 수 있다. 상기 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)의 최대 반응 축들은 축(2116)을 따라 이에 평행할 수 있다. 상기 축들(2114, 2116)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
자기장들의 각도들은 도 10과 함께 앞서 논의된 바와 같다. 상술한 바와 같이, "투영된 자기장"이라는 용어는 상기 축들(2114, 2116) 상의 자기장들의 기하학적 투영을 기술하는 데 사용된다.
상기 자기장 센서(2100)는 폭(2124)을 갖고 특징들, 예를 들면, 2118a를 구비하는 강자성 타겟 물체(2118)의 이동을 나타낸다. 상기 강자성 타겟 물체(2118)는 도 3-도 6의 기어(322) 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 특징들, 예를 들면, 2118a는 도 3-도 6의 기어 톱니들, 예를 들면, 322a, 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)의 자성 영역들, 예를 들면, 502a와 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 자기장 센서(2100)는 도 3-도 5의 자기장 센서(300), 도 6의 자기장 센서(600) 및 도 7-도 9의 자기장 센서(700)와 동일하거나 유사할 수 있다. 그러나, 상기 자기장 센서(2100)는 도 5 및 도 9와 함께 상술한 회전된 위치에 도시되지는 않는다. 그럼에도 불구하고 상기 자기장 센서(2100)는 동일한 방식으로 도면 내로 또는 외부로 회전될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)은 상기 강자성 타겟 물체(2118)에 근접하는 상기 축(2114)을 따라 배치되고, 상기 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)은 상기 강자성 타겟 물체(2118)로부터 떨어진 상기 축(2116)을 따라 배치된다.
상기 축들(2114, 2116)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)에 대한 분리(2120)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)에 대한 분리(2120)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2120)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2120)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)은 상기 타겟 특징(2118a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2122)를 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2122)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2122)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2122)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)에 대한 분리(2124)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)에 대한 분리(2124)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2124)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2124)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 다른 실시예들에, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2126)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2126)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2126)는 상기 폭(2124)의 2/1보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2126)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
동작 시에, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있다. 다음에 도시되고 설명되는 도면들은 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)이 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있는 다양한 방식들을 나타낸다.
상기 간격들(2120, 2122)과 동일한 폭(2124)을 갖는 타겟 특징(2118aa)을 예로 사용하여, 상기 타겟 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2104a, 4104b, 2106a, 2106b)(A1, A2, B1, B2)가 상기 축들(2114, 2116)을 따라 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪으며, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b(C1, C2, D1, D1))가 다른 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪는 것으로 도시될 수 있다.
이에 따라, 상기 타겟 특징(2118a)이 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2104a, 2104b, 2106a, 2106b(A1, A2, B1, B2))는 하나의 방향으로 저항이 변화되고, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b(C1, C2, D1, D2))는 다른 하나의 방향으로 저항이 변화된다. 그러나, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)의 이러한 특정한 물리적 배치로써, 상기 타겟 특징(2118a)으로부터 떨어진 상기 네 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)이 상기 강자성 타겟 물체(2118)가 이동함에 따라 상대적으로 작은 자기장 변화 및 상대적으로 작은 저항 변화를 겪는 점이 이해되어야 한다.
이에 비하여, 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)이 상기 축(2114)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)의 저항들은 동일한 방향으로 변화된다.
동시에, 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 중심을 둘 때, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)은 상기 축(2116)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪지만, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)이 겪는 상기 투영된 자기장들로부터 방향이 반대가 된다. 따라서, 네 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)의 저항은 동일한 방향으로 변화되지만, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)의 저항 변화에 반대가 된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 상기 두 개의 자기저항 요소들(1406, 1408)(B, C)의 저항은 있을 경우에는 작다.
상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)에 대한 상기 간격들(2120 및 2122, 2124 및 2126)의 특정한 예가 앞서 주어지지만, 다른 상대적 치수들을 위해, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에서의 자기장들이 상술한 바와 같이 정확하지 않을 수 있고, 일부 저항 변화들이 다른 방향들로 존재할 수 있는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 특징 신호 및 에지 신호 모두를 구현하기 위해 다음의 도면들에 도시되는 식들을 어떻게 변경하는 것인 지는 명확해야 한다.
도 3의 자석(332)과 같은 자석은 도시되지 않지만, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센서(2100)가 자석을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.
도 21과 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 22를 이제 참조하면, 자기장 센서(2200)는 기판(2202)의 두 평행한 주요 표면들의 하나인 표면(2202a)을 갖는 기판(2202)을 포함할 수 있다.
상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 축(2214)을 따라 상기 표면(2202a) 상에 배치될 수 있다. 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 또한 상기 기판(2202)의 표면(2202a) 상부 또는 내부에 배치되는 상기 전자 회로(2112)의 부품이 될 수 있거나 이에 연결될 수 있다. 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다. 상기 축(2214)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)의 최대 반응 축들은 축(2214)을 따라 이에 평행할 수 있고, 동일한 방향이 될 수 있다. 자기장들의 각도들은 도 10과 함께 앞서 논의된 바와 같다. 상술한 바와 같이, "투영된 자기장"이라는 용어는 상기 축(2214) 상의 자기장들의 기하학적 투영들을 기술하는 데 사용된다.
상기 자기장 센서(2200)는 상기 강자성 타겟 물체(2118)의 이동에 반응한다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 상기 강자성 타겟 물체(2118)에 근접하는 상기 축(2214)을 따라 배치된다.
상기 자기장 센서(2200)는 도 3-도 5의 자기장 센서(300), 도 6의 자기장 센서(600), 또는 도 7-도 9의 자기장 센서(700)와 동일하거나 유사할 수 있다. 그러나, 상기 자기장 센서(1500)는 도 5 및 도 9와 함께 상술한 회전된 위치에 도시되지 않는다. 그럼에도 불구하고 상기 자기장 센서(2200)는 동일한 방식으로 도면 내로 또는 외부로 회전될 수 있다.
도 21과 함께 상술한 바와 같이, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 도 3-도 9의 자기장 센싱 요소들(304)과 동일하거나 유사할 수 있다.
또한, 도 21과 함께 상술한 바와 같이, 상기 강자성 타겟 물체(2118)는 도 3-도 6의 기어(322) 또는 도 7-도 9의 링 자석(702)과 동일하거나 유사할 수 있다.
상기 축(2214)은 도 3-도 9의 축(308)에 평행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)에 대한 분리(2220)를 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)에 대한 분리(2220)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2220)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2220)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)은 상기 타겟 특징(2118a), 예를 들면, 강자성 기어의 기어 톱니 또는 강자성의 링 자석의 자기 도메인의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2222)를 가진다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2222)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2221)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2222)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)에 대한 분리(2224)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b)(A1, A2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b)(B1, B2)에 대한 분리(2224)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2224)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2224)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
유사하게, 일부 다른 실시예들에서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 3/2의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2226)를 가진다. 일부 다른 실시예들에 있어서, 상기 두 개의 자기저항 요소들(2108a, 2108b)(C1, C2)은 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)의 약 1/2 내지 약 2배의 상기 두 개의 자기저항 요소들(2110a, 2110b)(D1, D2)에 대한 분리(2226)를 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 분리(2226)는 상기 폭(2124)의 1/2보다 훨씬 작거나, 예를 들면, 상기 폭(2124)의 1/100이거나, 상기 폭(2124)의 2배보다 크다.
다음의 예들에 사용되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 분리(2226)는 상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)과 대략 동일하다.
동작 시에, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있다. 다음에 도시되고 설명되는 도면들은 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)이 적어도 두 출력 신호들을 발생시킬 수 있는 다양한 방식들을 나타낸다.
상기 간격들(2220, 2222)과 동일한 폭(2124)을 갖는 타겟 특징(2118aa)을 예로 사용하여, 상기 타겟 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2104a, 4104b, 2106a, 2106b(A1, A2, B1, B2)가 상기 축(2114)을 따라 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪고, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b(C1, C2, D1, D2))가 다른 하나의 방향으로 향하는 투영된 자기장을 겪는 것으로 도시될 수 있다.
이에 따라, 상기 타겟 특징(2118a)이 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 일측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2104a, 2104b, 2106a, 2106b(A1, A2, B1, B2))는 하나의 방향으로 저항이 변화되며, 상기 타겟 특징(2118a)의 중심의 타측 상의 임의의 자기저항 요소(들)(예를 들면, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b(C1, C2, D1, D2))는 다른 하나의 방향으로 저항이 변화된다.
이에 비하여, 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해)즉, 사이에) 중심을 둘 때, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)이 상기 축(2114)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)의 저항들은 동일한 방향으로 변화된다.
동시에, 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 중심을 둘 때, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)은 상기 축(2116)을 따라 동일한 방향으로 향하는 투영된 자기장들을 겪지만, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)이 겪는 상기 투영된 자기장들로부터 방향이 반대가 된다. 따라서, 네 개의 자기저항 요소들(2106a, 2106b, 2108a, 2108b)(B1, B2, C1, C2)의 저항은 동일한 방향으로 변화되지만, 상기 네 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2110a, 2110b)(A1, A2, D1, D2)의 저항 변화에 반대가 된다.
상기 타겟 특징(2118a)의 폭(2124)에 대한 상기 간격들(2220 및 2222, 2224 및 2226)의 특정한 예가 앞서 주어지지만, 다른 상대적 치수들을 위해, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에서의 자기장들이 상술한 바와 같이 정확하지 않을 수 있고, 일부 저항 변화들이 다른 방향들이 될 수 있는 점이 이해되어야 한다. 그러나, 특징 신호 및 에지 신호 모두를 구현하기 위해 다음의 도면들에 도시된 식들을 어떻게 변경하는 것인 지가 명백해야 한다.
도 3의 자석(332)과 같은 자석이 도시되지 않지만, 일부 실시예들에서, 상기 자기장 센서(2200)가 자석을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.
도 23-도 26을 이제 참조하면, 도 21 및 도 22의 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)의 네 개의 상이한 배치들이 도시된다. 각 배치에서, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 두 개의 다른 브리지 회로들 내로 연결된다. 브리지들로부터의 신호들(V1, V2)을 두 별도의 신호들로 처리하는 상술한 브리지들과는 달리, 도 23-도 26에서, 신호들(V1, V2)은 차동 신호로 처리되며, 상기 신호들(V1, V2)의 임의의 합들이나 차들은 상기 차동 신호들로 취해진다.
상기 차동 신호들(V1, V2)의 극성들은 플러스 및 마이너스 기호들로 표시된다. 상기 플러스 및 마이너스 기호들의 반전은 상기 도면들에 도시된 식들의 변화를 가져온다.
도 21 및 도 22와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 23을 이제 참조하면, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 두 브리지 배치들(2300a, 2300b)로 연결된다.
상기 브리지(2300a)는 전압 소스(2302a)에 의해 동력이 인가될 수 있고, 상기 브리지(2300b)는 전압 소스(2302b)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 차동 출력 신호들(2304a, 2306a＝V1 및 2304a, 2306b＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 두 차동 신호들(V1, V2)로 처리된다.
상기 두 차동 신호들(V1, V2)의 처리는 도 27과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 21 및 도 22의 물체 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해)즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 두 브리지들(2300a, 2300b)을 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 두 브리지들(2300a, 2300b)을 이용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 두 브리지들(2300a, 2300b)을 사용하는 자기장 센서는 도 21 및 도 22의 배치들을 위해 매우 적합하다.
도 21 및 도 22와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 24를 이제 참조하면, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 두 브리지 배치들(2400a, 2400b)로 연결된다.
상기 브리지(2400a)는 전압 소스(2402a)에 의해 동력이 인가될 수 있고, 상기 브리지(2400b)는 전압 소스(2402b)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 차동 출력 신호들(2404a, 2406a＝V1 및 2406a, 2406b＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 두 차동 신호들(V1, V2)로 처리된다.
상기 두 차동 신호들(V1, V2)의 처리는 도 27과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 21 및 도 22의 물체 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다. 가장 큰 신호들은 상기 거리들(2120, 2122)이 상기 거리(2124)와 동일할 때에 구현될 수 있다.
상기 두 브리지들(2400a, 2400b)을 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 두 브리지들(2400a, 2400b)을 이용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 두 브리지들(2400a, 2400b)을 사용하는 자기장 센서는 도 21 및 도 22의 배치들을 위해 매우 적합하다.
도 21 및 도 22와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 25를 이제 참조하면, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 두 브리지 배치들(2500a, 2500b)로 연결된다.
상기 브리지(2500a)는 전압 소스(2502a)에 의해 동력이 인가될 수 있고, 상기 브리지(2500b)는 전압 소스(2502b)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 차동 출력 신호들(2504a, 2506a＝V1 및 2506a, 2506b＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 두 차동 신호들(V1, V2)로 처리된다.
상기 두 차동 신호들(V1, V2)의 처리는 도 27과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 21 및 도 22의 물체 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 두 브리지들(2500a, 2500b)을 이용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 두 브리지들(2500a, 2500b)을 이용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 두 브리지들(2600a, 2600b)을 사용하는 자기장 센서가 도 21의 배치를 위해 가장 적합하지만, 도 22의 배치로 기능할 수도 있다.
도 21 및 도 22와 동일한 요소들이 동일한 참조 부호들을 가지는 것으로 도시된 도 26을 이제 참조하면, 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)은 두 브리지 배치들(2600a, 2600b)로 연결된다.
상기 브리지(2600a)는 전압 소스(2602a)에 의해 동력이 인가될 수 있고, 상기 브리지(2600b)는 전압 소스(2602b)에 의해 동력이 인가될 수 있다. 두 차동 출력 신호들(2604a, 2606a＝V1 및 2306a, 2306b＝V2)이 야기된다. 참조 부호들 V1 및 V2는 명료성을 위해 다음에서 사용된다.
상기 두 출력 신호들(V1, V2)은 두 차동 신호들(V1, V2)로 처리된다.
상기 두 차동 신호들(V1, V2)의 처리는 도 27과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 여기서는 이들 배치들로써, 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2)이 도 21 및 도 22의 물체 특징(2118a)이 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가지는 것으로 말하면 충분하다. 상기 합(V1＋V2)은 이에 따라 특징 신호를 제공한다.
이에 비하여, 상기 두 출력 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2)는 상기 타겟 특징(2118a)의 에지가 상기 여덟 개의 자기저항 요소들(2104a, 2104b, 2106a, 2106b, 2108a, 2108b, 2110a, 2110b)(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)에 대해(즉, 사이에) 중심을 둘 때에 최대(양의 또는 음의) 순시값을 가진다.
상기 두 브리지들(2600a, 2600b)을 사용하고 상기 두 신호들(V1, V2)의 합(V1＋V2) 및 상기 두 신호들(V1, V2)의 차(V1－V2) 모두도 이용하는 자기장 센서는 톱니 검출기 및 에지 검출기로 각기 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 톱니 검출기 능력은 상기 두 브리지들(2600a, 2600b)을 사용하는 자기장 센서가 트루-파워-온-스테이트(TPOS) 기능으로 동작하게 한다.
상기 두 브리지들(2600a, 2600b)을 사용하는 자기장 센서는 도 21의 배치를 위해 가장 적합하지만, 도 22의 배치로 기능할 수도 있다.
다양한 두 브리지 배치들이 도 23-도 26에 도시되지만, 특징 신호 및 에지 신호를 발생시키는 데 사용될 수 있는 다른 유사한 브리지 배치들이 존재한다.
도 27을 이제 참조하면, 자기장 센서(2700)의 예는 도 3-도 9의 전자 회로(314)와 동일하거나 유사할 수 있고, 도 10의 전자 회로(1006)와 동일하거나 유사할 수 있으며, 도 14 및 도 15의 전자 회로(1412)와 동일하거나 유사할 수 있고, 도 21 및 도 22의 전자 회로(2122)와 동일하거나 유사할 수 있는 전자 회로(2701)를 포함할 수 있다. 상기 전자 회로(2700)는 도 10-도 26과 함께 상술한 자기저항 요소들 과 동일하거나 유사할 수 있는 자기저항 요소들(2702)에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 도 10-도 26의 자기저항 요소들은 싱글 엔드형(single ended) 또는 차동 신호들이 될 수 있는 두 신호들(V1＝2704, V2＝2706)을 발생시킨다.
제1 채널에서, 제1 결합 회로(combining circuit)(2708)는 상기 두 신호들(2704, 2706)(V1, V2)을 수신하도록 연결되고, 차동 특징 신호(2708a, 2708b)를 발생시키도록 구성된다. 상기 차동 특징 신호(2708, 2708)는 강자성 타겟 물체의 특징의 근접을 나타내는 특징 신호이다. 특징 신호들은 도 10-도 26과 함께 상술한 바와 같다. 차동 특징 신호(2708a, 2708b)가 도시되지만, 특징 신호도 싱글 엔드형이 될 수 있다.
상기 자기저항 요소들(2702)의 배치들에 따라, 상기 제1 결합 회로(2708)는 합산 회로 또는 차분 회로가 될 수 있다. 상기 제1 결합 회로(2708)의 유형은 도 10-도 26에 사용되는 용어들로부터 분명해질 것이다.
아날로그-디지털 컨버터(ADC)(2710)는 상기 차동 결합 신호(2708a, 2708b)를 수신하도록 연결되고, 변환된 신호(converted signal)를 발생시키도록 구성된다.
디지털 저역 통과 필터(low pass filter)(2712)는 상기 변환된 신호를 수신하도록 연결되고, 저역 통과 필터링된 신호를 발생시키도록 구성된다. 다른 디지털 필터(2714), 예를 들면, 디지털 노치 필터(notch filter)는 상기 저역 통과 필터링된 신호를 수신하도록 연결될 수 있고 노치 필터링된 신호(2714a)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 다른 실시예들에서, 상기 디지털 필터(2714)는 디지털 저역 통과 필터가 될 수 있다.
제2 채널에서, 제2 결합 회로(2718)는 상기 두 신호들(2704, 2706)(V1, V2)을 수신하도록 연결되고, 차동 에지 신호(2718a, 2718b)를 발생시키도록 구성된다. 상기 차동 에지 신호(2718a, 2718b)는 강자성 타겟 물체의 특징의 에지의 근접을 나타내는 에지 신호이다. 특징 신호들은 도 10-도 26과 함께 상술한 바와 같다. 차동 에지 신호(2718a, 2718b)가 도시되지만, 에지 신호도 싱글 엔드형이 될 수 있다.
상기 자기저항 요소들(2702)의 배치에 따라, 상기 제2 결합 회로(2718)는 합산 회로 또는 차분 회로가 될 수 있다. 상기 제2 결합 회로(2718)의 유형은 도 10-도 26에 사용되는 용어들로부터 분명해질 것이다.
아날로그-디지털 컨버터(ADC)(2720)는 상기 차동 결합 신호(2718a, 2718b)를 수신하도록 연결되고, 변환된 신호를 발생시키도록 구성된다.
디지털 저역 통과 필터(2722)는 상기 변환된 신호를 수신하도록 연결되고, 저역 통과 필터링된 신호를 발생시키도록 구성된다. 다른 디지털 필터(2724), 예를 들면, 디지털 노치 필터는 상기 저역 통과 필터링된 신호를 수신하도록 연결될 수 있고, 노치 필터링된 신호(2724a)를 발생시키도록 구성될 수 있다.
속도, 방향, 진동 프로세서(2716)는 상기 노치 필터링된 신호(2714a) 및 상기 노치 필터링된 신호(2724a)를 수신하도록 연결된다. 상기 속도, 방향, 진동 프로세서는 상기 자기저항 요소들(2702)이 근접하는 강자성 타겟 물체의 이동의 속도, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향, 그리고, 일부 실시예들에서, 상기 강자성 타겟 물체의 진동을 나타내는 신호(2716a)를 발생시키도록 구성된다. 속도 및 방향 검출은 도 28과 함께 다음에 설명된다.
속도 및 방향 처리는 도 28과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다. 진동 처리는, 예를 들면, 2010년 8월 10일에 등록된 미국 특허 제7,772,838호, 2013년 5월 28일에 등록된 미국 특허 제8,450,996호, 또는 2007년 8월 7일에 등록된 미국 특허 제7,253,614호에 기재된 유형이 될 수 있으며, 이들 특허들 모두는 본 출원의 출원인에게 양도되었고, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다.
상기 전자 회로는 또한 상기 자기장 센서(2700)의 하나 또는 그 이상의 셀프-테스트(self-test)들을 수행하도록 구성되고, 셀프-테스트 결과들을 나타내는 셀프-테스트 신호(2719a)를 발생시키도록 구성되는 내장 셀프 테스트(built-in-self-test: BIST) 모듈(2179)을 포함할 수 있다. 상기 셀프-테스트 결과들은 상기 신호(2716a)가 강자성 타겟 물체의 이동의 속도, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향, 또는 상기 셀프-테스트 결과들의 적어도 하나를 나타내도록 상기 신호(2716a) 내로 합쳐질 수 있다. 이를 위하여, 상기 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)는 포맷된 신호로서 상기 신호(2716a)를 제공하도록 구성되는 출력 포맷 모듈(output format module)(2717)을 포함할 수 있거나, 그렇지 않으면 이에 연결될 수 있다. 상기 포맷된 신호는 2006년 4월 11일에 등록된 미국 특허 제7,026,808호 또는 전술한 특허들 및 특허 출원들의 임의의 것에 기재된 형태가 될 수 있으며, 이들 문헌들 모두는 본 출원의 출원인에게 양도되었고, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 신호(2716a)는 상기 전자 회로(2701)로부터 출력 신호로 제공된다. 그러나, 도시한 예에서, 상기 전자 회로(2701)는 이른바 "2선식 배치(two wire arrangement)"를 위한 두 개의 연결 노드(node)들, 신호/전력 노드(2701a) 및 접지 노드(2701b)만을 가진다.
상기 2선식 배치에서, 출력 전류 생성기(output current generator)(2728)는 상기 신호(2716a)를 수신하도록 연결되고, 단자들(2728a, 2728b) 사이로 흐르는 전류 신호를 발생시키도록 구성된다. 동시에, 상기 출력 전류 생성기(2728)는 상기 전자 회로(2701)외 외측에 배치되는 파워 서플라이(Vcc)(2738)로부터 전압 신호를 수신하도록 연결된다. 결과적인 신호(2738a)는 전압 공급 신호 및 전류 신호 모두이며, 여기서는 전압/전류 신호(2738a)로 언급된다. 상기 전압/전류 신호(2738a)로부터 상기 전류 신호를 어떻게 추출하는 것인 지는 명백해질 것이다.
전압 조정기(voltage regulator)(2740)는 상기 전압/전류 신호(2738a)를 수신하도록 연결될 수 있고, 상기 전자 회로(2701)에 걸쳐 분배되는 조정 전압(2740a)을 발생시키도록 구성될 수 있다.
상기 전자 회로(2701)는 신호(2726a)로서 상기 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)에 제공되는 구성 값들을 유지하도록 구성되는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)(2726)을 포함할 수 있다. 상기 EEPROM(2726) 내에 저장되는 값들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 정적이거나 계산된 스레시홀드 값들(예를 들면, 도 28의 2810a, 2810b, 2812a, 2812b 참조), 동작이 취해질 때에 결정될 수 있는 많은 피크들 및 밸리 값, 그리고 POSCOMP 신호들(예를 들면, 도 28의 2806, 2808 참조)의 전이들과 연관된 에지 카운트 값 및/또는 후술하는 피크-투-피크(peak-to-peak) 값들을 확인하는 데 이용될 수 있는 상술한 에지 및 특징 신호들의 신호 값들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 EEPROM(2726)은 또한 상술한 에지 신호들 또는 상술한 특징 신호들이 상기 신호(2716a) 내의 출력 펄스들을 위한 타이밍 마커(timing marker)들을 제공하는 데 사용되는 지를 나타내는 값을 저장할 수 있다. 출력 펄스들은 도 28과 함께 다음에 보다 상세하게 설명된다.
상기 출력 전류 생성기(2728)는 전계 효과 트랜지스터(FET)(2730)를 포함할 수 있다.
두 개의 제너 다이오드(zener diode)들(2734, 2736)이 상기 출력 전류 생성기(2728)에 걸쳐 직렬로 연결될 수 있고, 정전 방전(ESD) 보호를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 전자 회로는 상기 전자 회로의 특성들, 예를 들면, 상기 결합 회로들(2798, 2718)의 이득을 제어하기 위한 온도 보상 제어 신호들(2721am, 2723a)을 제공하도록 구성되는 온도 보상 모듈(temperature compensation module)들(2721, 2723)을 포함할 수 있다.
도 28을 이제 참조하면, 그래프(2800)는 임의의 단위들로 시간의 단위들이나 임의의 단위들로 이동하는 강자성 타겟 물체의 위치의 단위들의 크기를 나타낸 수평축을 가진다. 상기 그래프(2800)는 임의의 단위들로 전압의 단위들의 크기를 나타낸 수직축을 가진다.
신호(2802)는 회전하는 강자성 타겟 물체에 근접할 때에 상기 자기장 센서들, 브리지들, 또는 도 3-도 26과 함께 상술한 개별적인 자기저항 요소들의 결합들의 임의의 것에 의해 발생될 수 있는 바와 같은 특징 신호를 나타낸다. 예를 들면, 상기 신호(2802)는 도 27의 차동 특징 신호(2708a, 2708b)를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 특징 신호는 강자성 타겟 물체의 특징이 앞서 도시되고 설명된 자기저항 요소들에 근접할(즉, 중심을 둘) 때에 최대(양의 또는 음의) 값을 가진다.
신호(2804)는 회전하는 강자성 타겟 물체에 근접할 때에 상기 자기장 센서들, 브리지들, 또는 도 3-도 26과 함께 상술한 개별적인 자기저항 요소들의 결합들의 임의의 것에 의해 발생될 수 있는 바와 같은 에지 신호를 나타낸다. 예를 들면, 상기 신호(2802)는 도 27의 차동 에지 신호(2718a, 2718b)를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 에지 신호는 강자성 타겟 물체의 특징의 에지가 앞서 도시되고 설명된 자기저항 요소들에 근접할(즉, 중심을 둘) 때에 최대(양의 또는 음의) 값을 가진다.
상기 특징 신호(2802) 및 상기 에지 신호(2804)는 알려진 위상차인 상기 강자성 타겟 물체의 회전의 방향에 의해 결정되는 부호를 가진다. 특징들(예를 들면, 기어 밸리들과 동일한 폭의 기어 톱니들, 또는 남극들과 동일한 폭의 북극들)의 부존재의 폭들과 동일한 특징들을 가지는 강자성 타겟 물체를 위해, 상기 알려진 위상 관계는 구십도이다.
회전 방향 변화는 라인(2814)에서 일어나는 것으로 도시되며, 이 경우에 상기 특징 신호(2802)와 상기 에지 신호(2804)(또한 2806, 2808) 사이의 위상차가 반전된다.
도 27의 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)가 상기 강자성 타겟 물체의 회전의 속도를 결정하기 위해 상기 특징 신호(2802) 또는 상기 에지 신호(2804)의 하나의 주파수 또는 속도를 계산할 수 있는 점이 분명해야 한다. 또한, 도 27의 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)가 상기 강자성 타겟 물체의 회전의 방향을 결정하기 위해 상기 특징 신호(2802) 및 상기 에지 신호(2804) 사이의 위상차의 부호를 계산할 수 있는 점이 분명해야 한다.
이를 위하여, 도 27의 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)는 디지털 신호들이 될 수 있는 이른바 POSCOMP 신호들(2806, 2808)을 내부적으로 발생시킬 수 있다. 여기서는 신호들로 나타나지만, 도 27의 자기장 센서(2700)는 대신에 다만 상기 POSCOMP 신호들(2806, 2808)인 것으로 도시되는 것들의 각각의 에지에서 이진 상태 전이들을 발생시킬 수 있다.
상기 신호(2806)는 상기 신호들(2802)을 상부 및 하부 스레시홀드 값들(2810a, 2810b)과 비교하여 발생될 수 있다. 상기 신호(2808)는 상기 신호(2804)를 상부 및 하부 스레시홀드 값들(2812a, 2812b)과 비교하여 발생될 수 있다.
이를 위하여, 상기 스레시홀드 값들(2810a, 2810b, 2812a, 2812b)은 다양한 방식들로 도 27의 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)에 의해 계산될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 스레시홀드 값들(2810a, 2810b)은 상기 신호(2802)의 검출된 피크-투-피크 값들에 따라 계산될 수 있다. 유사하게, 상기 스레시홀드 값들(2812a, 2812b)은 상기 신호(2804)의 검출된 피크-투-피크 값들에 따라 계산될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 상부 스레시홀드 값은 대응되는 신호(2802 또는 2804)의 피크-투-피크 값의 약 육십 퍼센트가 될 수 있고, 하부 스레시홀드 값은 대응되는 신호(2802 또는 2804)의 피크-투-피크 값의 약 사십 퍼센트가 될 수 있다. 스레시홀드 값들이 발생될 수 있는 다른 방식들은 다음에 설명된다.
상기 신호들(2806, 2808)이 시간(2814)에서 방향이 변화되는 상기 강자성 타겟 물체의 각각의 회전 방향들에 대해 구십도에 가까운 위상차를 유지하는 점이 분명해야 한다.
도 27의 속도, 방향, 진동 프로세서(2716)에 의해 발생되는 상기 신호(2716a)는 하나의 신호 내로 다양한 방식들로 속도, 방향, 그리고 선택적으로 진동 및/또는 셀프-테스트 결과들을 인코드(encode)할 수 있다. 일부 방식들은, 예를 들면 2006년 4월 11일에 등록된 미국 특허 제7,026,808호, 2014년 8월 10일에 등록된 미국 특허 제7,772,838호, 그리고 2014년 1월 7일에 등록된 미국 특허 제8,624,588호에 기재되어 있으며, 이들 특허들 모두는 본 출원의 출원인에게 양도되었고, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다. 다른 포맷들도 가능하다.
하나의 인코딩(encoding)(예를 들면, 미국 특허 제7,026,808호 참조)은 펄스들(2816a-2816e)에 의해 나타나며, 여기서 상기 신호(2806)의 상승 에지(rising edge)들은 상기 강자성 타겟 물체가 상기 시간(2814) 전에 제1 방향으로 회전하거나 이동할 때에 제1 펄스 폭, 예를 들면 사십오 마이크로초를 갖는 펄스들(2816a-2816c)을 야기하고. 상기 시간(2814) 후에, 상기 강자성 타겟 물체가 다른 하나의 방향으로 회전하거나 이동할 때에 상기 신호(2806)의 상승 에지들은 제2의 다른 펄스 폭, 예를 들면, 구십 또는 백팔십 마이크로초를 갖는 펄스들(2816d, 2816e)을 야기한다.
동일한 형태의 인코딩의 다른 타이밍(예를 들면, 미국 특허 제7,026,808호 참조)은 펄스들(2818a-2818f)에 의해 나타나며, 여기서 상기 신호(2808)의 상승 에지들은 상기 강자성 타겟 물체가 상기 시간(2814) 전에 제1 방향으로 회전하거나 이동할 때에 제1 펄스 폭, 예를 들면 사십오 마이크로초를 갖는 펄스들(2818a-2818c)을 야기하고, 상기 시간(2814) 후에, 상기 강자성 타겟 물체가 다른 하나의 방향으로 회전하거나 이동할 때에 상기 신호(2808)의 상승 에지들은 제2의 다른 펄스 폭, 예를 들면, 구십 또는 백팔십 마이크로초를 갖는 펄스들(2818d-2818f)을 야기한다.
펄스들을 정렬하도록 사용되는 상기 신호들(2806, 2808)의 하나를 나타내는 값은 도 27의 EEPROM(2726)에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 사용자가 상기 값을 선택할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 도 27의 자기장 센서(2700)는 하나 또는 다른 하나의 신호를 사용하도록 제조될 수 있다.
도 27의 자기장 센서(2700)가 사용되는 응용에 따라, 상기 에지 신호(2804)의 피크들, 상기 특징 신호(2802)의 제로 크로싱(zero crossing)들, 또는 상기 에지 신호(2804)의 제로 크로싱들의 상기 특징 신호(2802)의 피크들에 정렬되는 펄스들, 예를 들면, 2816a-2816e, 2818a-2818f(또는 다른 인코딩)를 갖는 상기 신호(2716a)를 발생시키는 것이 바람직할 수 있는 점이 이해되어야 한다. 상술한 상기 펄스들과 정렬되는 상기 신호(2806)의 전이들 또는 상기 신호(2808)의 전이들을 사용하는 지의 선택이나 옵션은 선택된 정렬을 제공하는 하나의 방식이다. 또한, 상기 스레시홀드 값들(2810a, 2810b, 2812a, 2812b)의 선택은 상기 정렬에 영향을 미칠 수 있다.
상술한 상기 스레시홀드 값들(2810a, 2810b, 2812a, 2812b)이 스레시홀드(피크-투-피크 퍼센티지)검출기들에 의해 결정되는 스레시홀드들에 대응되지만, 다른 실시예들은 스레시홀드들이 상기 신호들(2802, 2804)의 피크 값들에 훨씬 가까운 경향이 있는 피크(피크 참조) 검출기들을 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 스레시홀드 값들의 처리 또한 상기 신호(2716a) 내의 상기 펄스들의 처리(또는 다른 인코딩)의 결과가 될 수 있다.
스레시홀드 검출기들의 일부 유형들은, 예를 들면 2003년 2월 25일에 등록된 미국 특허 제6,525,531호에 기재되어 있고, 피크 검출기들의 일부 유형들은, 예를 들면, 2008년 5월 6일에 등록된 미국 특허 제7,368,904호 및 2004년 2월 17일에 등록된 미국 특허 제6,693,419호에 기재되어 있으며, 이들 특허들 모두는 본 출원의 출원인에게 양도되었고, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다.
여기에 언급되는 모든 참조 문헌들은 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다. 상술한 바에서는 본 발명의 주제인 다양한 개념들, 구조들 및 기술들을 예시하는 데 기여하는 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 이들 개념들, 구조들 및 기술들을 포괄하는 다른 실시예들도 이용될 수 있는 점이 명백할 것이다. 이에 따라, 본 발명의 범주가 설시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허 청구 범위의 사상과 범주에 의해 한정되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 타겟 특징 폭을 갖는 강자성 타겟 물체 특징들을 구비하는 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서에 있어서,
    기판을 포함하고;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제1 풀 브리지 회로(full bridge circuit)를 포함하며, 상기 제1 풀 브리지 회로는,
    제1 자기저항 요소(magnetoresistance element)를 구비하고;
    제2 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제1 근접 쌍을 형성하고;
    제3 자기저항 요소를 구비하며;
    제4 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제3 및 제4 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제2 근접 쌍을 형성하며;
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제1 비반전 출력 노드(noninverting output node)를 구비하고;
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제1 반전 출력 노드를 구비하며, 제1 차동 신호가 상기 제1 비반전 출력 노드 및 상기 제1 반전 출력 노드 사이에 발생되고,
    상기 자기장 센서는,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제2 풀 브리지 회로를 더 포함하며, 상기 제2 풀 브리지 회로는,
    제5 자기저항 요소를 구비하고;
    제6 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제5 및 제6 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제3 근접 쌍을 형성하고;
    제7 자기저항 요소를 구비하며;
    제8 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제7 및 제8 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제4 근접 쌍을 형성하며;
    상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제2 비반전 출력 노드를 구비하고;
    상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제2 반전 출력 노드를 구비하며, 제2 차동 신호가 상기 제2 비반전 출력 노드 및 상기 제2 반전 출력 노드 사이에 발생되고,
    상기 자기장 센서는,
    상기 기판 상에 배치되고, 강자성 타겟 물체 특징이 상기 제1 및 제2 풀 브리지 회로들에 중심을 둘 때에 가장 큰 값을 가지는 특징 신호(feature signal)를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제1 결합 회로(combining circuit)를 더 포함하며;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 제1 풀 브리지 회로가 강자성 타겟 물체 특징의 에지의 일측 상에 있고 상기 제2 자기저항 요소가 동일한 에지의 타측 상에 있을 때에 가장 큰 값을 가지는 에지 신호(edge signal)를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제2 결합 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서,
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 라인으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제4 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 제1 라인으로 배치되고, 상기 제2 및 제3 근접 쌍들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향에 대한 접선에 평행한 제2 라인으로 배치되며, 상기 제2 라인은 상기 제1 라인보다 상기 강자성 타겟 물체로부터 보다 떨어진 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 근접 쌍들은 호(arc)로 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키기 위한 자석을 더 포함하며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 강자성 타겟 물체는 교번되는 북극 및 남극을 갖는 링 자석을 포함하고, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되며, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향의 표시를 발생시키기 위해 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호 사이의 위상차의 부호를 계산하도록 구성되는 전자 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들은 상기 기판의 제1의 가장 큰 표면 내에 또는 상부에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체는 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 가지며, 상기 기판의 제1의 가장 큰 표면은 상기 강자성 타겟 물체의 제1의 가장 큰 표면에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호는 아날로그 신호들인 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 근접 쌍은 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이에 배치되며, 상기 제3 근접 쌍은 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되고, 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되는 전자 회로를 더 포함하며, 상기 전자 회로는 제1의 2상태(two-state) 신호를 발생시키기 위해 상기 에지 신호를 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값(threshold value)들과 비교하도록 동작할 수 있고, 제2의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 특징 신호를 다른 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있으며, 상기 자기장 센서에 의해 발생되는 출력 신호는 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들로 정렬을 확인하는 신호 인코딩(encoding)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 타겟 물체의 이동의 속도를 나타내는 펄스율(pulse rate)을 가지고, 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들에 정렬되는 펄스 에지들을 갖는 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 2상태 신호들 사이의 상대적 위상은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내며, 상기 펄스들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내는 펄스 폭들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 근접 쌍은 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이에 배치되고, 상기 제3 근접 쌍은 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되고, 상기 제3 및 제4 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키기 위한 자석을 더 포함하며, 상기 강자성 타겟 물체는 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 강자성 타겟 물체는 교번되는 북극 및 남극을 갖는 링 자석을 포함하고, 상기 링 자석은 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 각각의 자기장들을 발생시키며, 상기 링 자석은 상기 강자성 타겟 물체의 이동이 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들에서 상기 자기장들의 변화들을 야기하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되며, 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향의 표시를 발생시키기 위해 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호 사이의 위상차의 부호를 계산하도록 구성되는 전자 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 기판은 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들은 상기 기판의 제1의 가장 큰 표면 내에 또는 상부에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체는 제1 및 제2의 평행한 가장 큰 표면들을 가지며, 상기 기판의 제1의 가장 큰 표면은 상기 강자성 타겟 물체의 제1의 가장 큰 표면에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되는 전자 회로를 더 포함하며, 상기 전자 회로는 제1의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 에지 신호를 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있고, 제2의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 특징 신호를 다른 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있으며, 상기 자기장 센서에 의해 발생되는 출력 신호는 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들로 정렬을 확인하는 신호 인코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 타겟 물체의 이동의 속도를 나타내는 펄스율을 가지고, 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들에 정렬되는 펄스 에지들을 갖는 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 2상태 신호들 사이의 상대적 위상은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내며, 상기 펄스들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내는 펄스 폭들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  23. 타겟 특징 폭을 갖는 강자성 타겟 물체 특징들을 구비하는 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서에 있어서,
    기판을 포함하고;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제1 풀 브리지 회로를 포함하며, 상기 제1 풀 브리지 회로는,
    제1 자기저항 요소를 구비하고;
    제2 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제1 및 제2 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제1 근접 쌍을 형성하고;
    제3 자기저항 요소를 구비하며;
    제4 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제3 및 제4 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제2 근접 쌍을 형성하며;
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제1 비반전 출력 노드를 구비하고;
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제1 반전 출력 노드를 구비하며, 제1 차동 신호가 상기 제1 비반전 출력 노드 및 상기 제1 반전 출력 노드 사이에 발생되고,
    상기 자기장 센서는,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 강자성 타겟 물체에 근접하는 제2 풀 브리지 회로를 더 포함하며, 상기 제2 풀 브리지 회로는,
    제5 자기저항 요소를 구비하고;
    제6 자기저항 요소를 구비하며, 상기 제5 및 제6 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제3 근접 쌍을 형성하고;
    제7 자기저항 요소를 구비하며;
    제8 자기저항 요소를 구비하고, 상기 제7 및 제8 자기저항 요소들은 서로 근접하여 제4 근접 쌍을 형성하며;
    상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 선택된 두 개를 연결하는 제2 비반전 출력 노드를 구비하고;
    상기 제5, 제6, 제7 및 제8 자기저항 요소들의 다른 선택된 두 개를 연결하는 제2 반전 출력 노드를 구비하며, 제2 차동 신호가 상기 제2 비반전 출력 노드 및 상기 제2 반전 출력 노드 사이에 발생되고,
    상기 자기장 센서는,
    상기 기판 상에 배치되고, 강자성 타겟 물체 특징이 상기 제1 및 제2 풀 브리지 회로들에 중심을 둘 때에 가장 큰 값을 가지는 특징 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제1 결합 회로를 더 포함하며;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 제1 풀 브리지 회로가 강자성 타겟 물체 특징의 에지의 일측 상에 있고, 상기 제2 자기저항 요소가 동일한 에지의 타측 상에 있을 때에 가장 큰 값을 가지는 에지 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호를 결합시키도록 구성되는 제2 결합 회로를 더 포함하며, 상기 제2 근접 쌍은 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이에 배치되고, 상기 제3 근접 쌍은 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제3 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되고, 상기 제2 및 제4 근접 쌍들 사이의 간격은 상기 타겟 특징 폭의 1/2 내지 2배로 선택되며,
    상기 자기장 센서는,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 특징 신호 및 상기 에지 신호를 수신하도록 연결되는 전자 회로를 더 포함하며, 상기 전자 회로는 제1의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 에지 신호를 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있고, 제2의 2상태 신호를 발생시키기 위해 상기 특징 신호를 다른 하나 또는 그 이상의 스레시홀드 값들과 비교하도록 동작할 수 있으며, 상기 자기장 센서에 의해 발생되는 출력 신호는 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들의 정렬을 확인하는 신호 인코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 타겟 물체의 이동의 속도를 나타내는 펄스율을 가지고, 상기 제1 또는 상기 제2의 2상태 신호의 선택된 것의 상태 전이들에 정렬되는 펄스 에지들을 갖는 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 2상태 신호들 사이의 상대적 위상은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내며, 상기 펄스들은 상기 강자성 타겟 물체의 이동의 방향을 나타내는 펄스 폭들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 센서.
KR1020177014360A 2014-10-31 2015-10-13 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서 KR102482486B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/529,577 US9719806B2 (en) 2014-10-31 2014-10-31 Magnetic field sensor for sensing a movement of a ferromagnetic target object
US14/529,577 2014-10-31
PCT/US2015/055236 WO2016069255A1 (en) 2014-10-31 2015-10-13 Magnetic field sensor for sensing a movement of a ferromagnetic target object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170078736A KR20170078736A (ko) 2017-07-07
KR102482486B1 true KR102482486B1 (ko) 2022-12-28

Family

ID=54477228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177014360A KR102482486B1 (ko) 2014-10-31 2015-10-13 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9719806B2 (ko)
EP (1) EP3209972B1 (ko)
JP (1) JP6546657B2 (ko)
KR (1) KR102482486B1 (ko)
WO (1) WO2016069255A1 (ko)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9817078B2 (en) 2012-05-10 2017-11-14 Allegro Microsystems Llc Methods and apparatus for magnetic sensor having integrated coil
US10145908B2 (en) 2013-07-19 2018-12-04 Allegro Microsystems, Llc Method and apparatus for magnetic sensor producing a changing magnetic field
US10495699B2 (en) 2013-07-19 2019-12-03 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for magnetic sensor having an integrated coil or magnet to detect a non-ferromagnetic target
US9810519B2 (en) 2013-07-19 2017-11-07 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors that act as tooth detectors
US9823092B2 (en) 2014-10-31 2017-11-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor providing a movement detector
JP6390608B2 (ja) * 2015-12-28 2018-09-19 Tdk株式会社 移動検出装置
US10041810B2 (en) 2016-06-08 2018-08-07 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors that act as movement detectors
US10260905B2 (en) 2016-06-08 2019-04-16 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors to cancel offset variations
US10012518B2 (en) * 2016-06-08 2018-07-03 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for sensing a proximity of an object
US10215590B2 (en) 2016-06-08 2019-02-26 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for sensing a proximity and/or a location of an object
DE102016111984B4 (de) * 2016-06-30 2021-12-23 Infineon Technologies Ag Magnetsensorbauelemente und Verfahren zum Bestimmen einer Rotationsrichtung einer magnetischen Komponente um eine Rotationsachse
US9880026B1 (en) 2016-07-14 2018-01-30 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for detecting motion of an object
US9999107B1 (en) * 2016-12-14 2018-06-12 Allegro Microsystems, Llc Light emitting diode driver for dimming and on/off control
WO2018193308A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Analog Devices Global Unlimited Company Techniques for magnetic field direction based position sensor
US11428755B2 (en) 2017-05-26 2022-08-30 Allegro Microsystems, Llc Coil actuated sensor with sensitivity detection
US10837943B2 (en) 2017-05-26 2020-11-17 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with error calculation
US10996289B2 (en) * 2017-05-26 2021-05-04 Allegro Microsystems, Llc Coil actuated position sensor with reflected magnetic field
JP6743770B2 (ja) 2017-06-16 2020-08-19 株式会社デンソー ポジションセンサ
US10809097B2 (en) * 2017-09-29 2020-10-20 Asahi Kasei Microdevices Corporation Detector apparatus and detector system
EP3707477B1 (en) * 2017-11-07 2023-07-05 CTS Corporation Rotary position sensor assembly including switch and patterned magnet
FR3074896B1 (fr) * 2017-12-11 2021-04-23 Continental Automotive France Capteur magnetique avec structure aimantee pleine et a plusieurs poles d'aimantation alternes
US10859643B2 (en) 2018-01-30 2020-12-08 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having sensing element placement for reducing stray field sensitivity
US10809094B2 (en) 2018-01-30 2020-10-20 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having compensation for magnetic field sensing element placement
US11199424B2 (en) 2018-01-31 2021-12-14 Allegro Microsystems, Llc Reducing angle error in a magnetic field angle sensor
US11248971B2 (en) 2018-02-02 2022-02-15 Analog Devices International Unlimited Company Magnetic field torque and/or angle sensor
KR20200068539A (ko) * 2018-02-16 2020-06-15 아날로그 디바이시즈 글로벌 언리미티드 컴퍼니 위치 센서 및 위치 감지 방법
US10866117B2 (en) 2018-03-01 2020-12-15 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field influence during rotation movement of magnetic target
WO2019166258A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Admotec Precision Ag Rotor ring
US11255700B2 (en) 2018-08-06 2022-02-22 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor
US10690731B2 (en) * 2018-09-28 2020-06-23 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with adaptive threshold and associated methods
US10823586B2 (en) 2018-12-26 2020-11-03 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having unequally spaced magnetic field sensing elements
US10837753B2 (en) 2019-01-10 2020-11-17 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor using MR elements for detecting flux line divergence
US10948555B2 (en) 2019-05-23 2021-03-16 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and magnetoresistance element structure having at least two magnetoresistance elements disposed in a proximate arrangement
US11327127B2 (en) 2019-07-10 2022-05-10 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with reduced influence of external stray magnetic fields
US11215681B2 (en) 2019-07-10 2022-01-04 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with stray field immunity and large air gap performance
US10976183B2 (en) 2019-07-26 2021-04-13 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and method having reduced false switching
US11175359B2 (en) 2019-08-28 2021-11-16 Allegro Microsystems, Llc Reducing voltage non-linearity in a bridge having tunneling magnetoresistance (TMR) elements
US11237020B2 (en) 2019-11-14 2022-02-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having two rows of magnetic field sensing elements for measuring an angle of rotation of a magnet
US11280637B2 (en) 2019-11-14 2022-03-22 Allegro Microsystems, Llc High performance magnetic angle sensor
US11169221B2 (en) 2020-02-26 2021-11-09 Allegro Microsystems, Llc Target alignment and stray field indicator
US11467233B2 (en) 2020-03-18 2022-10-11 Allegro Microsystems, Llc Linear bridges having nonlinear elements
US11408948B2 (en) 2020-03-18 2022-08-09 Allegro Microsystems, Llc Linear bridge having nonlinear elements for operation in high magnetic field intensities
US11262422B2 (en) 2020-05-08 2022-03-01 Allegro Microsystems, Llc Stray-field-immune coil-activated position sensor
US11637482B2 (en) 2020-10-08 2023-04-25 Analog Devices International Unlimited Company Magnetic sensor system for motor control
US11460323B2 (en) 2021-02-05 2022-10-04 Analog Devices International Unlimited Company Magnetic field sensor package
US11493361B2 (en) 2021-02-26 2022-11-08 Allegro Microsystems, Llc Stray field immune coil-activated sensor
US11578997B1 (en) 2021-08-24 2023-02-14 Allegro Microsystems, Llc Angle sensor using eddy currents

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004301645A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Denso Corp 磁気センサの調整方法、磁気センサの調整装置及び磁気センサ
US20060261801A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Honeywell International Inc. Magnetoresistive sensor
JP2007529737A (ja) * 2004-03-16 2007-10-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ テストモード起動機能を有する磁気抵抗センサ
JP2009150732A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置
JP2013011629A (ja) * 2012-10-16 2013-01-17 Denso Corp 回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US20130015845A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Honeywell International Inc. Absolute angular position sensor using two magnetoresistive sensors
JP2015045572A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 ファナック株式会社 磁気を利用して位置を検出する磁気検出器

Family Cites Families (366)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195043A (en) 1961-05-19 1965-07-13 Westinghouse Electric Corp Hall effect proximity transducer
DE1514822A1 (de) 1964-08-14 1969-06-26 Telefunken Patent Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
US3607528A (en) 1968-02-08 1971-09-21 James S Gassaway Magnetic memory members and methods of making the same
US3661061A (en) 1969-05-05 1972-05-09 Atomic Energy Commission Picture position finder
US3611138A (en) 1970-03-05 1971-10-05 Gen Motors Corp Tachometer system including an rf signal modulator and detector
FR2114148A5 (ko) 1970-11-16 1972-06-30 Crouzet Sa
DE2518054C2 (de) 1975-04-23 1984-08-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer Drehbewegung
US4048670A (en) 1975-06-30 1977-09-13 Sprague Electric Company Stress-free hall-cell package
FR2396417A1 (fr) 1977-06-29 1979-01-26 Tokyo Shibaura Electric Co Composant semi-conducteur comprenant une resistance
US4204317A (en) 1977-11-18 1980-05-27 The Arnold Engineering Company Method of making a lead frame
US4188605A (en) 1978-07-21 1980-02-12 Stout Glenn M Encapsulated Hall effect device
JPS5518056A (en) 1978-07-25 1980-02-07 Nec Corp Semiconductor device
US4283643A (en) 1979-05-25 1981-08-11 Electric Power Research Institute, Inc. Hall sensing apparatus
US4315523A (en) 1980-03-06 1982-02-16 American Flow Systems, Inc. Electronically controlled flow meter and flow control system
DE3030620A1 (de) 1980-08-13 1982-03-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung zur aenderung der elektrischen schaltungskonfiguration von integrierten halbleiterschaltkreisen
JPS5886405A (ja) * 1981-11-18 1983-05-24 Nec Corp 角度検出器
US4670715A (en) 1983-01-28 1987-06-02 Caterpillar Inc. Frictionally supported gear tooth sensor with self-adjusting air gap
JPS59221617A (ja) * 1983-05-31 1984-12-13 Tohoku Metal Ind Ltd 磁気ロ−タリエンコ−ダ
JPS60152256A (ja) 1984-01-18 1985-08-10 Atsugi Motor Parts Co Ltd モ−タの製造方法
JPS60257546A (ja) 1984-06-04 1985-12-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
CH664632A5 (de) 1984-08-16 1988-03-15 Landis & Gyr Ag Schaltungsanordnung zur kompensation von schwankungen des uebertragungsfaktors eines magnetfeldsensors.
US4614111A (en) 1985-02-15 1986-09-30 Wolff George D Position sensor for fuel injection apparatus
SE447608B (sv) 1985-04-03 1986-11-24 Hightech Network Ab Forfarande och anordning for instellning av en digital regulator
DE3590792T (ko) 1985-05-10 1987-07-16
US4719419A (en) 1985-07-15 1988-01-12 Harris Graphics Corporation Apparatus for detecting a rotary position of a shaft
JPS6234316A (ja) 1985-08-07 1987-02-14 Victor Co Of Japan Ltd 磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘツド、及びその製作法
JPH0665967B2 (ja) 1985-08-27 1994-08-24 株式会社エスジー アブソリュート回転位置検出装置
JPS62235523A (ja) 1986-03-19 1987-10-15 Honda Motor Co Ltd 回転角センサの製造方法
US4833406A (en) 1986-04-17 1989-05-23 Household Commercial Financial Services Inc. Temperature compensated Hall-effect sensor apparatus
US4649796A (en) 1986-06-18 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for setting a projectile fuze during muzzle exit
US4745363A (en) 1986-07-16 1988-05-17 North American Philips Corporation Non-oriented direct coupled gear tooth sensor using a Hall cell
DE3632624C1 (de) 1986-09-25 1988-03-10 Balluff Gebhard Feinmech Stoerfeldunempfindlicher Naeherungsschalter
JPS6384176A (ja) 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 磁界収束型ホ−ル素子及びその製造方法
US4746859A (en) 1986-12-22 1988-05-24 Sundstrand Corporation Power and temperature independent magnetic position sensor for a rotor
US4772929A (en) 1987-01-09 1988-09-20 Sprague Electric Company Hall sensor with integrated pole pieces
US4789826A (en) 1987-03-19 1988-12-06 Ampex Corporation System for sensing the angular position of a rotatable member using a hall effect transducer
US4760285A (en) 1987-03-30 1988-07-26 Honeywell Inc. Hall effect device with epitaxal layer resistive means for providing temperature independent sensitivity
JPS63263782A (ja) 1987-04-22 1988-10-31 Hitachi Ltd 磁電変換素子
FR2614695B1 (fr) 1987-04-28 1989-06-23 Commissariat Energie Atomique Procede de numerisation et de linearisation d'un capteur a caracteristique periodique quasi sinusoidale et dispositif correspondant
GB8711559D0 (en) 1987-05-15 1987-06-17 Ssd Ltd Shaft encoders
US5012322A (en) 1987-05-18 1991-04-30 Allegro Microsystems, Inc. Semiconductor die and mounting assembly
JPH0612266B2 (ja) 1987-05-30 1994-02-16 株式会社安川電機 多回転式絶対値エンコ−ダ
US4823075A (en) 1987-10-13 1989-04-18 General Electric Company Current sensor using hall-effect device with feedback
US5078944A (en) 1987-11-02 1992-01-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for making permanent magnet type demagnetizing head
DE3743521A1 (de) 1987-12-22 1989-07-06 Foerster Inst Dr Friedrich Vorrichtung zum pruefen von halbzeug
US4983916A (en) 1988-01-26 1991-01-08 Yamaha Corporation Compact magnetic encoder
ATE86800T1 (de) 1988-04-21 1993-03-15 Landis & Gyr Betriebs Ag Integrierte halbleiterschaltung mit einem magnetfeldsensor aus halbleitermaterial.
JPH0267983A (ja) * 1988-09-01 1990-03-07 Nec Corp 磁気抵抗素子
EP0357013A3 (en) 1988-09-02 1991-05-15 Honeywell Inc. Magnetic field measuring circuit
JPH0248882U (ko) 1988-09-30 1990-04-04
US4910861A (en) 1988-10-07 1990-03-27 Emerson Electric Co. Method of manufacturing retention structure for electric motor rotor magnets
KR930004094Y1 (ko) 1988-10-11 1993-06-30 미쓰비시전기 주식회사 홀 효과형 센서장치
JPH02116753A (ja) 1988-10-26 1990-05-01 Mitsubishi Electric Corp 回転方向検出装置
JPH02149013A (ja) 1988-11-30 1990-06-07 Toshiba Corp 発振回路
EP0388584B1 (fr) 1989-01-17 1993-10-27 Gec Alsthom Sa Dispositif de repérage de position d'un arbre en acier en rotation comportant une piste formée par une bande à propriétés électriques discontinues et procédé de fabrication de ladite piste
KR910004884B1 (ko) 1989-02-01 1991-07-15 한국식품개발연구원 유지류의 산화억제방법
JP2722605B2 (ja) * 1989-02-10 1998-03-04 株式会社安川電機 磁気エンコーダ
US5789915A (en) 1989-02-17 1998-08-04 Nartron Corporation Magnetic field energy responsive position sensing apparatus and method
US4935698A (en) 1989-03-03 1990-06-19 Sprague Electric Company Sensor having dual Hall IC, pole piece and magnet
JPH02236183A (ja) 1989-03-09 1990-09-19 Mitsubishi Electric Corp ホールセンサ装置及びその製造方法
US5196794A (en) 1989-03-14 1993-03-23 Mitsubishi Denki K.K. Hall-effect sensor with integrally molded frame, magnet, flux guide and insulative film
JPH0329817A (ja) 1989-06-28 1991-02-07 Fanuc Ltd ワイヤレス手動エンコーダ
JP2522214B2 (ja) 1989-10-05 1996-08-07 日本電装株式会社 半導体装置およびその製造方法
US5121289A (en) 1990-01-31 1992-06-09 Honeywell Inc. Encapsulatable sensor assembly
US5021493A (en) 1990-03-21 1991-06-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber composition and tire with component(s) thereof
US5045920A (en) 1990-06-28 1991-09-03 Allegro Microsystems, Inc. Dual-Hall ferrous-article-proximity sensor
DE4031560C2 (de) 1990-10-05 1993-10-14 Dieter Prof Dr Ing Seitzer Stromsensor mit magnetfeldempfindlichen Bauelementen und Verwendung
JPH04152688A (ja) 1990-10-17 1992-05-26 Fujitsu Ltd 磁気抵抗素子
US5038130A (en) 1990-11-06 1991-08-06 Santa Barbara Research Center System for sensing changes in a magnetic field
US5185919A (en) 1990-11-19 1993-02-16 Ford Motor Company Method of manufacturing a molded fuel injector
US5139973A (en) 1990-12-17 1992-08-18 Allegro Microsystems, Inc. Method for making a semiconductor package with the distance between a lead frame die pad and heat spreader determined by the thickness of an intermediary insulating sheet
US5216405A (en) 1991-01-14 1993-06-01 General Motors Corporation Package for the magnetic field sensitive device
US5167896A (en) 1991-01-16 1992-12-01 Kyowa Electric & Chemical Co., Ltd. Method of manufacturing a front cabinet for use with a display
DE4104902A1 (de) 1991-02-18 1992-08-20 Swf Auto Electric Gmbh Verfahren und anordnung zur erkennung einer bewegungsrichtung, insbesondere einer drehrichtung
US5349743A (en) 1991-05-02 1994-09-27 At&T Bell Laboratories Method of making a multilayer monolithic magnet component
DE4114835A1 (de) 1991-05-07 1992-11-12 Vdo Schindling Schalteinrichtung, insbesondere zur verwendung in kraftfahrzeugen
US5491633A (en) 1991-05-20 1996-02-13 General Motors Corporation Position sensor for electromechanical suspension
JP2682270B2 (ja) 1991-06-19 1997-11-26 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子回路
JP2958821B2 (ja) 1991-07-08 1999-10-06 株式会社村田製作所 ソリッドインダクタ
DE69232236T2 (de) 1991-07-16 2002-08-08 Asahi Chemical Ind Halbleiter-sensor und seine herstellungsmethode
EP0537419A1 (de) 1991-10-09 1993-04-21 Landis & Gyr Business Support AG Anordnung mit einem integrierten Magnetfeldsensor sowie einem ferromagnetischen ersten und zweiten Magnetfluss-Konzentrator und Verfahren zum Einbau einer Vielzahl von Anordnungen in je einem Kunststoffgehäuse
KR940004952B1 (ko) 1991-11-08 1994-06-07 주식회사 금성사 직류모터 가동 제어장치
US5247278A (en) 1991-11-26 1993-09-21 Honeywell Inc. Magnetic field sensing device
DE4141959A1 (de) 1991-12-19 1993-06-24 Swf Auto Electric Gmbh Drehzahlsensor, insbesondere zahnradsensor
CA2080177C (en) 1992-01-02 1997-02-25 Edward Allan Highum Electro-magnetic shield and method for making the same
DE69324242T2 (de) 1992-01-31 1999-08-19 Northrop Grumman Corp Wirbelstromsondensystem in einem array
US5210493A (en) 1992-02-27 1993-05-11 General Motors Corporation Method for embedding wires within a powder metal core and sensor assembly produced by such a method
WO1993018369A1 (en) 1992-03-02 1993-09-16 Seiko Epson Corporation Displacement sensor
US5286426A (en) 1992-04-01 1994-02-15 Allegro Microsystems, Inc. Assembling a lead frame between a pair of molding cavity plates
US5304926A (en) 1992-04-08 1994-04-19 Honeywell Inc. Geartooth position sensor with two hall effect elements
US5250925A (en) 1992-05-11 1993-10-05 General Motors Corporation Package for speed sensing device having minimum air gap
US5497081A (en) 1992-06-22 1996-03-05 Durakool Incorporated Mechanically adjustable linear-output angular position sensor
US5757181A (en) 1992-06-22 1998-05-26 Durakool Incorporated Electronic circuit for automatically compensating for errors in a sensor with an analog output signal
US5332965A (en) 1992-06-22 1994-07-26 Durakool Incorporated Contactless linear angular position sensor having an adjustable flux concentrator for sensitivity adjustment and temperature compensation
CH683469A5 (de) 1992-07-03 1994-03-15 Landis & Gyr Business Support Anordnung mit einem einen Magnetfeldsensor enthaltenden Halbleiterplättchen zwischen einem ersten und einem zweiten Polschuh und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl der Anordnungen.
JP2691665B2 (ja) 1992-07-07 1997-12-17 日本精機株式会社 指針の製造方法
US5691637A (en) 1992-08-28 1997-11-25 True Position Magnetics, Inc. Magnetic field position transducer for two or more dimensions
US5341097A (en) 1992-09-29 1994-08-23 Honeywell Inc. Asymmetrical magnetic position detector
US5331478A (en) 1992-10-07 1994-07-19 Silicon Systems, Inc. Magnetoresistive head amplifier
US5289344A (en) 1992-10-08 1994-02-22 Allegro Microsystems Inc. Integrated-circuit lead-frame package with failure-resistant ground-lead and heat-sink means
ES2110555T3 (es) 1992-10-21 1998-02-16 Bosch Gmbh Robert Dispositivo para la deteccion del movimiento de una parte movil.
JPH077196A (ja) 1992-12-29 1995-01-10 Eastman Kodak Co 磁界センサ及び磁界検知方法
US5469058A (en) 1992-12-30 1995-11-21 Dunnam; Curt Feedback enhanced sensor, alternating magnetic field detector
JPH06273437A (ja) 1993-03-22 1994-09-30 Yazaki Corp 回転検出装置
GB2276727B (en) 1993-04-01 1997-04-09 Rolls Royce & Ass Improvements in and relating to magnetometers
US5424558A (en) 1993-05-17 1995-06-13 High Yield Technology, Inc. Apparatus and a method for dynamically tuning a particle sensor in response to varying process conditions
DE4319146C2 (de) 1993-06-09 1999-02-04 Inst Mikrostrukturtechnologie Magnetfeldsensor, aufgebaut aus einer Ummagnetisierungsleitung und einem oder mehreren magnetoresistiven Widerständen
US5329416A (en) 1993-07-06 1994-07-12 Alliedsignal Inc. Active broadband magnetic flux rate feedback sensing arrangement
JPH07203645A (ja) 1993-12-30 1995-08-04 Mabuchi Motor Co Ltd 小型モータ及びその回転子の製造方法
US5477143A (en) 1994-01-11 1995-12-19 Honeywell Inc. Sensor with magnetoresistors disposed on a plane which is parallel to and displaced from the magnetic axis of a permanent magnet
US5414355A (en) 1994-03-03 1995-05-09 Honeywell Inc. Magnet carrier disposed within an outer housing
US5434105A (en) 1994-03-04 1995-07-18 National Semiconductor Corporation Process for attaching a lead frame to a heat sink using a glob-top encapsulation
US5508611A (en) 1994-04-25 1996-04-16 General Motors Corporation Ultrathin magnetoresistive sensor package
US6104231A (en) 1994-07-19 2000-08-15 Honeywell International Inc. Temperature compensation circuit for a hall effect element
DE9414104U1 (de) 1994-08-31 1994-11-03 Siemens Ag Näherungsschalter mit magnetempfindlichem Sensor
JPH0897486A (ja) 1994-09-22 1996-04-12 Hitachi Cable Ltd ホールセンサ
US5581170A (en) 1994-12-12 1996-12-03 Unitrode Corporation Battery protector
US5500589A (en) 1995-01-18 1996-03-19 Honeywell Inc. Method for calibrating a sensor by moving a magnet while monitoring an output signal from a magnetically sensitive component
US5488294A (en) 1995-01-18 1996-01-30 Honeywell Inc. Magnetic sensor with means for retaining a magnet at a precise calibrated position
JPH08201490A (ja) 1995-01-31 1996-08-09 Mitsumi Electric Co Ltd センサｉｃ
DE59607223D1 (de) 1995-02-02 2001-08-09 Siemens Ag Einrichtung zur drehzahlmessung oder drehrichtungserkennung eines drehmagnetfeldes
DE19510579C2 (de) 1995-03-23 1997-08-21 Inst Physikalische Hochtech Ev Drehwinkel- oder Drehzahlgeber
US5627315A (en) 1995-04-18 1997-05-06 Honeywell Inc. Accelerometer with a cantilever beam formed as part of the housing structure
JP3605880B2 (ja) 1995-05-12 2004-12-22 株式会社デンソー 非接触型回転センサ
US5581179A (en) 1995-05-31 1996-12-03 Allegro Microsystems, Inc. Hall-effect ferrous-article-proximity sensor assembly
US5781005A (en) 1995-06-07 1998-07-14 Allegro Microsystems, Inc. Hall-effect ferromagnetic-article-proximity sensor
US5719496A (en) 1995-06-07 1998-02-17 Durakool Incorporated Dual-element proximity sensor for sensing the direction of rotation of a ferrous target wheel
US5818222A (en) 1995-06-07 1998-10-06 The Cherry Corporation Method for adjusting ferrous article proximity detector
US5596272A (en) 1995-09-21 1997-01-21 Honeywell Inc. Magnetic sensor with a beveled permanent magnet
US5696790A (en) 1995-10-04 1997-12-09 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for time dependent data transmission
US5712562A (en) 1995-10-13 1998-01-27 Bently Nevada Corporation Encapsulated transducer with an alignment plug and method of manufacture
DE19539458C2 (de) 1995-10-24 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Sensor mit Testeingang
EP0772046B1 (de) 1995-10-30 2002-04-17 Sentron Ag Magnetfeldsensor und Strom- oder Energiesensor
DE19540674C2 (de) 1995-10-31 1999-01-28 Siemens Ag Adaptionsverfahren zur Korrektur von Toleranzen eines Geberrades
US5621319A (en) 1995-12-08 1997-04-15 Allegro Microsystems, Inc. Chopped hall sensor with synchronously chopped sample-and-hold circuit
JPH09166612A (ja) 1995-12-18 1997-06-24 Nissan Motor Co Ltd 磁気センサ
US6525531B2 (en) 1996-01-17 2003-02-25 Allegro, Microsystems, Inc. Detection of passing magnetic articles while adapting the detection threshold
US6297627B1 (en) 1996-01-17 2001-10-02 Allegro Microsystems, Inc. Detection of passing magnetic articles with a peak-to-peak percentage threshold detector having a forcing circuit and automatic gain control
US5631557A (en) 1996-02-16 1997-05-20 Honeywell Inc. Magnetic sensor with encapsulated magnetically sensitive component and magnet
FR2748105B1 (fr) 1996-04-25 1998-05-29 Siemens Automotive Sa Capteur magnetique et procede de realisation d'un tel capteur
JP2816668B2 (ja) 1996-07-04 1998-10-27 愛知製鋼株式会社 磁気異方性樹脂結合型磁石の製造方法
US6822443B1 (en) 2000-09-11 2004-11-23 Albany Instruments, Inc. Sensors and probes for mapping electromagnetic fields
JPH1038988A (ja) 1996-07-30 1998-02-13 Yazaki Corp 集積化磁気抵抗効果素子回路
DE19634715A1 (de) 1996-08-28 1998-03-05 Teves Gmbh Alfred Anordnung zur Erfassung des Drehverhaltens eines Rades
US5912347A (en) 1996-09-30 1999-06-15 Mallinckrodt Inc. Process for preparing a morphinan derivative
US6175233B1 (en) 1996-10-18 2001-01-16 Cts Corporation Two axis position sensor using sloped magnets to generate a variable magnetic field and hall effect sensors to detect the variable magnetic field
US5912556A (en) 1996-11-06 1999-06-15 Honeywell Inc. Magnetic sensor with a chip attached to a lead assembly within a cavity at the sensor's sensing face
US5729128A (en) 1996-11-22 1998-03-17 Honeywell Inc. Magnetic sensor with a magnetically sensitive component that is movable during calibration and rigidly attachable to a formed magnet
US5859387A (en) 1996-11-29 1999-01-12 Allegro Microsystems, Inc. Semiconductor device leadframe die attach pad having a raised bond pad
DE19650935A1 (de) 1996-12-07 1998-06-10 Teves Gmbh Alfred Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von Drehzahlinformationen und Zusatzdaten
JPH10232242A (ja) 1997-02-19 1998-09-02 Mitsubishi Electric Corp 検出装置
US5839185A (en) 1997-02-26 1998-11-24 Sundstrand Corporation Method of fabricating a magnetic flux concentrating core
JP4093381B2 (ja) 1997-04-01 2008-06-04 株式会社デンソー 回転センサの検出信号処理装置
JPH10318784A (ja) 1997-05-20 1998-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転検出装置
EP0990123B1 (de) 1997-06-21 2002-02-20 Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG Wirbelstromsensor
US5963028A (en) 1997-08-19 1999-10-05 Allegro Microsystems, Inc. Package for a magnetic field sensing device
US6198373B1 (en) 1997-08-19 2001-03-06 Taiyo Yuden Co., Ltd. Wire wound electronic component
JPH1164363A (ja) 1997-08-25 1999-03-05 Aisin Seiki Co Ltd 回転検出器
JP3745509B2 (ja) 1997-08-27 2006-02-15 株式会社Ｎｅｏｍａｘ 円筒状樹脂磁石の成形装置
ES2262241T3 (es) 1997-09-15 2006-11-16 Ams International Ag Sistema de supervision de corriente y procedimiento de fabricacion de este sistema.
KR100530607B1 (ko) 1997-10-08 2005-11-22 가부시키가이샤 가네가 풍선 카테테르 및 그 제조방법
US5883567A (en) 1997-10-10 1999-03-16 Analog Devices, Inc. Packaged integrated circuit with magnetic flux concentrator
US6452381B1 (en) 1997-11-28 2002-09-17 Denso Corporation Magnetoresistive type position detecting device
US6011770A (en) 1997-12-10 2000-01-04 Texas Instrumental Incorporated Method and apparatus for high-order bandpass filter with linearly adjustable bandwidth
US6136250A (en) 1998-01-30 2000-10-24 Comair Rotron, Inc. Apparatus and method of encapsulating motors
EP1064559A1 (de) 1998-03-20 2001-01-03 Continental Teves AG & Co. oHG Sensoranordnung zur erfassung von bewegungen
JPH11304414A (ja) 1998-04-21 1999-11-05 Mitsubishi Electric Corp 磁気検出装置
US6242905B1 (en) 1998-04-23 2001-06-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for identifying the direction of rotation of a wheel using hall probes
JP2000023423A (ja) 1998-06-30 2000-01-21 Ykk Corp ブラシレスモータ用回転角検出器及びそれを用いたブラシレスモータ
US6809515B1 (en) 1998-07-31 2004-10-26 Spinix Corporation Passive solid-state magnetic field sensors and applications therefor
US6100754A (en) 1998-08-03 2000-08-08 Advanced Micro Devices, Inc. VT reference voltage for extremely low power supply
US6297628B1 (en) 1998-11-17 2001-10-02 Honeywell Inc Magnetoresistive bridge array
JP3378816B2 (ja) 1998-12-21 2003-02-17 三洋電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US20010009367A1 (en) 1999-02-26 2001-07-26 Dieter Seitzer Sensor device to record speed and motion direction of an object, especially rotational speed and direction of a rotating object
US6278269B1 (en) 1999-03-08 2001-08-21 Allegro Microsystems, Inc. Magnet structure
US6351506B1 (en) 1999-04-19 2002-02-26 National Semiconductor Corporation Switched capacitor filter circuit having reduced offsets and providing offset compensation when used in a closed feedback loop
JP2001043475A (ja) 1999-07-27 2001-02-16 Nsk Ltd センサの検出信号の伝送方法
DE19937155A1 (de) 1999-08-06 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert System zur Erzeugung eines Signals zur Überlagerung von Informationen
US6291989B1 (en) 1999-08-12 2001-09-18 Delphi Technologies, Inc. Differential magnetic position sensor with adaptive matching for detecting angular position of a toothed target wheel
US6436748B1 (en) 1999-08-31 2002-08-20 Micron Technology, Inc. Method for fabricating CMOS transistors having matching characteristics and apparatus formed thereby
JP2001141738A (ja) 1999-11-18 2001-05-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 回転センサ及びその製造方法
FR2801445A1 (fr) 1999-11-23 2001-05-25 Koninkl Philips Electronics Nv Dispositif d'amplification a largeur de bande ajustable
JP4964358B2 (ja) 1999-12-07 2012-06-27 株式会社デンソー 回転センサの検出信号処理装置および回転センサの検出信号出力方法
JP2001165702A (ja) 1999-12-10 2001-06-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 磁気変量検出センサ
DE19961504A1 (de) 1999-12-20 2001-06-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Erkennung von Signalfehlern
US6640451B1 (en) 2000-01-28 2003-11-04 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for sensing the angular position of a rotatable member
US6492697B1 (en) 2000-04-04 2002-12-10 Honeywell International Inc. Hall-effect element with integrated offset control and method for operating hall-effect element to reduce null offset
US6724191B1 (en) 2000-05-09 2004-04-20 Admiralty Corporation Systems and methods useful for detecting presence and/or location of various materials
US6501270B1 (en) 2000-05-15 2002-12-31 Siemens Vdo Automotive Corporation Hall effect sensor assembly with cavities for integrated capacitors
US6917321B1 (en) 2000-05-21 2005-07-12 Analog Devices, Inc. Method and apparatus for use in switched capacitor systems
US6853178B2 (en) 2000-06-19 2005-02-08 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit leadframes patterned for measuring the accurate amplitude of changing currents
DE10032530C2 (de) 2000-07-05 2002-10-24 Infineon Technologies Ag Verstärkerschaltung mit Offsetkompensation
JP2002026419A (ja) 2000-07-07 2002-01-25 Sanken Electric Co Ltd 磁電変換装置
JP4936299B2 (ja) 2000-08-21 2012-05-23 メレクシス・テクノロジーズ・ナムローゼフェンノートシャップ 磁場方向検出センサ
US6617846B2 (en) 2000-08-31 2003-09-09 Texas Instruments Incorporated Method and system for isolated coupling
CN1387678A (zh) 2000-09-08 2002-12-25 Asm技术新加坡私人有限公司 一种模具
JP3479275B2 (ja) 2000-10-05 2003-12-15 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ 航空経路設定装置及び記録媒体
JP2002149013A (ja) 2000-11-06 2002-05-22 Minolta Co Ltd 画像形成装置
US7190784B2 (en) 2000-12-29 2007-03-13 Legerity, Inc. Method and apparatus for adaptive DC level control
TW473951B (en) 2001-01-17 2002-01-21 Siliconware Precision Industries Co Ltd Non-leaded quad flat image sensor package
EP1260825A1 (de) 2001-05-25 2002-11-27 Sentron Ag Magnetfeldsensor
GB0126014D0 (en) 2001-10-30 2001-12-19 Sensopad Technologies Ltd Modulated field position sensor
JP4168604B2 (ja) 2001-05-31 2008-10-22 日本ゼオン株式会社 現像方法及び画像形成方法
US6498474B1 (en) 2001-06-27 2002-12-24 Kelsey-Hayes Company Rotational velocity and direction sensing system
US8107901B2 (en) 2001-08-20 2012-01-31 Motorola Solutions, Inc. Feedback loop with adjustable bandwidth
DE10141371A1 (de) 2001-08-23 2003-03-13 Philips Corp Intellectual Pty Magnetoresistive Sensoreinrichtung
DE10141877B4 (de) 2001-08-28 2007-02-08 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil und Konvertereinrichtung
JP4184963B2 (ja) 2001-09-25 2008-11-19 ダイハツ工業株式会社 非破壊検査方法
DE10148042B4 (de) 2001-09-28 2006-11-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit einem Kunststoffgehäuse und Komponenten eines höhenstrukturierten metallischen Systemträgers und Verfahren zu deren Herstellung
US6803757B2 (en) 2001-10-02 2004-10-12 Bentley Nevada, Llc Multi-coil eddy current proximity probe system
EP1443332B1 (en) 2001-11-01 2014-04-16 Melexis Technologies NV Current sensor
JP3877998B2 (ja) 2001-11-05 2007-02-07 株式会社山武 角度センサの温度情報検出装置および位置検出装置
US20030107366A1 (en) 2001-12-06 2003-06-12 Busch Nicholas F. Sensor with off-axis magnet calibration
JP2003177171A (ja) 2001-12-11 2003-06-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 磁気変量センサ及びその製造方法
US6815944B2 (en) 2002-01-31 2004-11-09 Allegro Microsystems, Inc. Method and apparatus for providing information from a speed and direction sensor
DE10210184A1 (de) 2002-03-07 2003-09-18 Philips Intellectual Property Anordnung zum Bestimmen der Position eines Bewegungsgeberelements
JP4190780B2 (ja) 2002-03-18 2008-12-03 株式会社デンソー 回転検出装置
US7170280B2 (en) 2002-04-18 2007-01-30 Continental Teves, Ag And Company Ohg Method and device for the detection of local displacements and rotations
DE10219091A1 (de) 2002-04-29 2003-11-20 Siemens Ag Drehbewegungsdetektor
US6693419B2 (en) 2002-05-28 2004-02-17 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector
JP4575153B2 (ja) 2002-06-18 2010-11-04 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流測定方法および電流測定装置
US6590804B1 (en) 2002-07-16 2003-07-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adjustable current mode differential amplifier
JP4402865B2 (ja) 2002-07-22 2010-01-20 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁電変換素子及びその作製方法
US6798193B2 (en) 2002-08-14 2004-09-28 Honeywell International Inc. Calibrated, low-profile magnetic sensor
JP3980450B2 (ja) 2002-08-30 2007-09-26 株式会社東芝 放射線検出器および放射線検出方法
US20040046248A1 (en) 2002-09-05 2004-03-11 Corning Intellisense Corporation Microsystem packaging and associated methods
US20040062362A1 (en) 2002-09-18 2004-04-01 Yasuyuki Matsuya Data communication method, data transmitting apparatus, data receiving apparatus, and data transmission program
US6781359B2 (en) 2002-09-20 2004-08-24 Allegro Microsystems, Inc. Integrated current sensor
US6674679B1 (en) 2002-10-01 2004-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adjustable current mode differential amplifier for multiple bias point sensing of MRAM having equi-potential isolation
FR2845469B1 (fr) 2002-10-07 2005-03-11 Moving Magnet Tech Capteur de position analogique a reluctance variable
JP3720801B2 (ja) 2002-10-24 2005-11-30 三菱電機株式会社 磁気検出装置
DE10250538B4 (de) 2002-10-29 2008-02-21 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil als Multichipmodul und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2004152688A (ja) 2002-10-31 2004-05-27 Toshiba Plant Systems & Services Corp ケーブル接続部およびその絶縁方法
JP2004207477A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Sanken Electric Co Ltd ホール素子を有する半導体装置
US7259545B2 (en) 2003-02-11 2007-08-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
JP4055609B2 (ja) 2003-03-03 2008-03-05 株式会社デンソー 磁気センサ製造方法
US6995957B2 (en) 2003-03-18 2006-02-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. Magnetoresistive sensor having a high resistance soft magnetic layer between sensor stack and shield
DE10314602B4 (de) 2003-03-31 2007-03-01 Infineon Technologies Ag Integrierter differentieller Magnetfeldsensor
JP2004356338A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Res Inst Electric Magnetic Alloys 薄膜磁気センサ及びその製造方法
JP2004357858A (ja) 2003-06-03 2004-12-24 Samii Kk 遊技盤の着脱容易化機構
JP3857255B2 (ja) 2003-06-12 2006-12-13 ローム株式会社 磁気記録再生装置
US20050017709A1 (en) 2003-07-25 2005-01-27 Honeywell International Inc. Magnetoresistive turbocharger compressor wheel speed sensor
DE10335153B4 (de) 2003-07-31 2006-07-27 Siemens Ag Schaltungsanordnung auf einem Substrat, die einen Bestandteil eines Sensors aufweist, und Verfahren zum Herstellen der Schaltungsanordnung auf dem Substrat
US7476816B2 (en) 2003-08-26 2009-01-13 Allegro Microsystems, Inc. Current sensor
US20060219436A1 (en) 2003-08-26 2006-10-05 Taylor William P Current sensor
US20050122095A1 (en) 2003-12-05 2005-06-09 Dooley Kevin A. Rotation sensor and method
JP2005171769A (ja) 2003-12-08 2005-06-30 Kokusan Denki Co Ltd エンジンの回転情報検出装置
US20050146057A1 (en) 2003-12-31 2005-07-07 Khor Ah L. Micro lead frame package having transparent encapsulant
JP2005249488A (ja) 2004-03-02 2005-09-15 Denso Corp 回転センサの検出信号処理回路及び検出信号処理装置
US7199579B2 (en) 2004-03-08 2007-04-03 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector
US7193412B2 (en) 2004-03-24 2007-03-20 Stoneridge Control Devices, Inc. Target activated sensor
JP4605435B2 (ja) 2004-03-24 2011-01-05 アイシン精機株式会社 回転検出装置
US20050225318A1 (en) 2004-04-08 2005-10-13 Bailey James M Methods and apparatus for vibration detection
US7365530B2 (en) 2004-04-08 2008-04-29 Allegro Microsystems, Inc. Method and apparatus for vibration detection
EP1751766A1 (en) 2004-05-18 2007-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Digital magnetic current sensor and logic
JP2005337866A (ja) 2004-05-26 2005-12-08 Asahi Kasei Corp 磁性体検出器及び半導体パッケージ
DE102004025776B3 (de) 2004-05-26 2005-07-21 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Detektion von Störungen bei der Ermittlung der Drehgeschwindigkeit eines Rotors und Auswerteschaltung
US7961823B2 (en) 2004-06-02 2011-06-14 Broadcom Corporation System and method for adjusting multiple control loops using common criteria
JP4274051B2 (ja) 2004-06-03 2009-06-03 株式会社デンソー 回転検出装置及び回転検出装置の製造方法
JP4969026B2 (ja) 2004-06-15 2012-07-04 三菱電機株式会社 磁気検出装置
US7112957B2 (en) 2004-06-16 2006-09-26 Honeywell International Inc. GMR sensor with flux concentrators
US7184876B2 (en) 2004-06-18 2007-02-27 Siemens Vdo Automotive Device and process for determining the position of an engine
JP4476717B2 (ja) 2004-06-30 2010-06-09 オークマ株式会社 電磁誘導型位置センサ
US20060038559A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Honeywell International, Inc. Magnetically biased eddy current sensor
EP1637898A1 (en) 2004-09-16 2006-03-22 Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. Continuously calibrated magnetic field sensor
US8288046B2 (en) 2004-09-29 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Integrated current sensors for a fuel cell stack
US7777607B2 (en) 2004-10-12 2010-08-17 Allegro Microsystems, Inc. Resistor having a predetermined temperature coefficient
ATE361488T1 (de) 2004-11-25 2007-05-15 Alcatel Lucent Verfahren und vorrichtung zur fahrtrichtungserkennung
EP1679524A1 (en) 2005-01-11 2006-07-12 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Epfl - Sti - Imm - Lmis3 Hall sensor and method of operating a Hall sensor
US7476953B2 (en) 2005-02-04 2009-01-13 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor having a magnetic flux concentrator
US7701208B2 (en) 2005-02-08 2010-04-20 Rohm Co., Ltd. Magnetic sensor circuit and portable terminal provided with such magnetic sensor circuit
DE102005047413B8 (de) 2005-02-23 2012-06-06 Infineon Technologies Ag Magnetfeldsensorelement und Verfahren zum Durchführen eines On-Wafer-Funktionstests, sowie Verfahren zur Herstellung von Magnetfeldsensorelementen und Verfahren zur Herstellung von Magnetfeldsensorelementen mit On-Wafer-Funktionstest
US7253614B2 (en) 2005-03-21 2007-08-07 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector having a sequential flow state machine
JP2006300779A (ja) 2005-04-21 2006-11-02 Denso Corp 回転検出装置
US7325175B2 (en) 2005-05-04 2008-01-29 Broadcom Corporation Phase adjust using relative error
US7769110B2 (en) 2005-05-13 2010-08-03 Broadcom Corporation Threshold adjust system and method
JP4744248B2 (ja) 2005-05-30 2011-08-10 財団法人国際超電導産業技術研究センター Ｒｅ系酸化物超電導線材の接合方法
US7269992B2 (en) 2005-06-15 2007-09-18 Honeywell International Inc. Magnet orientation and calibration for small package turbocharger speed sensor
DE102005027767A1 (de) 2005-06-15 2006-12-28 Infineon Technologies Ag Integriertes magnetisches Sensorbauteil
WO2007007239A2 (en) 2005-07-08 2007-01-18 Nxp B.V. Semiconductor device
US7808074B2 (en) 2005-07-08 2010-10-05 Infineon Technologies Ag Advanced leadframe having predefined bases for attaching passive components
US7126327B1 (en) 2005-07-22 2006-10-24 Honeywell International Inc. Asymmetrical AMR wheatstone bridge layout for position sensor
US7361531B2 (en) 2005-11-01 2008-04-22 Allegro Microsystems, Inc. Methods and apparatus for Flip-Chip-On-Lead semiconductor package
US7323780B2 (en) 2005-11-10 2008-01-29 International Business Machines Corporation Electrical interconnection structure formation
US20070110199A1 (en) 2005-11-15 2007-05-17 Afshin Momtaz Receive equalizer with adaptive loops
US7362094B2 (en) 2006-01-17 2008-04-22 Allegro Microsystems, Inc. Methods and apparatus for magnetic article detection
US7768083B2 (en) 2006-01-20 2010-08-03 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for an integrated sensor
US7292095B2 (en) 2006-01-26 2007-11-06 Texas Instruments Incorporated Notch filter for ripple reduction in chopper stabilized amplifiers
JP4754985B2 (ja) 2006-02-17 2011-08-24 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサモジュール
JP4607049B2 (ja) 2006-02-23 2011-01-05 株式会社デンソー 回転角検出装置
EP1991862B1 (en) 2006-02-24 2013-07-10 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Method and device for non destructive evaluation of defects in a metallic object
US8274276B2 (en) 2006-03-10 2012-09-25 European Advanced Superconductor Gmbh & Co. Kg System and method for the non-destructive testing of elongate bodies and their weldbond joints
JP4916821B2 (ja) 2006-03-31 2012-04-18 株式会社ダイヘン 電圧検出用プリント基板及びそれを用いた電圧検出器
WO2007138508A1 (en) 2006-05-30 2007-12-06 Koninklijke Philips Electronics N. V. Sensor device with adaptive field compensation
US20080013298A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Nirmal Sharma Methods and apparatus for passive attachment of components for integrated circuits
DE102006037226B4 (de) 2006-08-09 2008-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Im Messbetrieb kalibrierbarer magnetischer 3D-Punktsensor
DE102006045141B9 (de) 2006-09-25 2009-02-19 Infineon Technologies Ag Magnetfeld-Sensor-Vorrichtung
GB0620307D0 (en) 2006-10-16 2006-11-22 Ami Semiconductor Belgium Bvba Auto-calibration of magnetic sensor
CA2566933C (en) 2006-10-17 2013-09-24 Athena Industrial Technologies Inc. Inspection apparatus and method
US7425821B2 (en) 2006-10-19 2008-09-16 Allegro Microsystems, Inc. Chopped Hall effect sensor
US8115479B2 (en) 2006-11-21 2012-02-14 Hitachi Metals, Ltd. Rotation-angle-detecting apparatus, rotating machine, and rotation-angle-detecting method
FR2909756B1 (fr) 2006-12-06 2009-02-20 Bosch Gmbh Robert Systeme de detection de mouvement pour vehicule automobile.
US7729675B2 (en) 2006-12-08 2010-06-01 Silicon Laboratories Inc. Reducing noise during a gain change
US8128549B2 (en) 2007-02-20 2012-03-06 Neuronetics, Inc. Capacitor failure detection
US7816772B2 (en) 2007-03-29 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Methods and apparatus for multi-stage molding of integrated circuit package
DE102007018238A1 (de) 2007-04-18 2008-10-23 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl eines rotierbaren Teils
EP2000813A1 (en) 2007-05-29 2008-12-10 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne Magnetic field sensor for measuring a direction of a magnetic field in a plane
DE102007025000B3 (de) 2007-05-30 2008-12-11 Infineon Technologies Ag Magnetfeldsensor
US7982454B2 (en) 2007-06-26 2011-07-19 Allegro Microsystems, Inc. Calibration circuits and methods for a proximity detector using a first rotation detector for a determined time period and a second rotation detector after the determined time period
DE102007029817B9 (de) 2007-06-28 2017-01-12 Infineon Technologies Ag Magnetfeldsensor und Verfahren zur Kalibration eines Magnetfeldsensors
US7605580B2 (en) 2007-06-29 2009-10-20 Infineon Technologies Austria Ag Integrated hybrid current sensor
US7800389B2 (en) 2007-07-13 2010-09-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated circuit having built-in self-test features
US7694200B2 (en) 2007-07-18 2010-04-06 Allegro Microsystems, Inc. Integrated circuit having built-in self-test features
US7839141B2 (en) 2007-08-14 2010-11-23 Infineon Technologies Ag Method of biasing a magneto resistive sensor element
JP2009058240A (ja) 2007-08-30 2009-03-19 Denso Corp 回転検出装置
DE102007041230B3 (de) 2007-08-31 2009-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kalibrierbarer mehrdimensionaler magnetischer Punktsensor sowie entsprechendes Verfahren und Computerprogramm dafür
US7973635B2 (en) 2007-09-28 2011-07-05 Access Business Group International Llc Printed circuit board coil
US20090102467A1 (en) 2007-10-22 2009-04-23 Johnson Controls Inc. Method and apparatus for sensing shaft rotation
EP2063229B1 (de) 2007-11-21 2012-05-02 Micronas GmbH Magnetfeldsensoranordnung
US8587297B2 (en) 2007-12-04 2013-11-19 Infineon Technologies Ag Integrated circuit including sensor having injection molded magnetic material
US8575920B2 (en) 2007-12-05 2013-11-05 Infineon Technologies Ag Magneto-resistive magnetic field sensor
US7923996B2 (en) 2008-02-26 2011-04-12 Allegro Microsystems, Inc. Magnetic field sensor with automatic sensitivity adjustment
US7936144B2 (en) 2008-03-06 2011-05-03 Allegro Microsystems, Inc. Self-calibration algorithms in a small motor driver IC with an integrated position sensor
US8080993B2 (en) 2008-03-27 2011-12-20 Infineon Technologies Ag Sensor module with mold encapsulation for applying a bias magnetic field
US7605647B1 (en) 2008-04-29 2009-10-20 Allegro Microsystems, Inc. Chopper-stabilized amplifier and magnetic field sensor
US8106654B2 (en) 2008-05-27 2012-01-31 Infineon Technologies Ag Magnetic sensor integrated circuit device and method
US8058870B2 (en) 2008-05-30 2011-11-15 Infineon Technologies Ag Methods and systems for magnetic sensing
US8610430B2 (en) 2008-05-30 2013-12-17 Infineon Technologies Ag Bias field generation for a magneto sensor
US7816905B2 (en) 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US8203332B2 (en) 2008-06-24 2012-06-19 Magic Technologies, Inc. Gear tooth sensor (GTS) with magnetoresistive bridge
US7956604B2 (en) 2008-07-09 2011-06-07 Infineon Technologies, Ag Integrated sensor and magnetic field concentrator devices
US8624588B2 (en) 2008-07-31 2014-01-07 Allegro Microsystems, Llc Apparatus and method for providing an output signal indicative of a speed of rotation and a direction of rotation as a ferromagnetic object
US8063634B2 (en) 2008-07-31 2011-11-22 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit and method for resetting a magnetoresistance element
US8098062B2 (en) 2008-08-22 2012-01-17 Honeywell International Inc. Comparator circuit having latching behavior and digital output sensors therefrom
US7764118B2 (en) 2008-09-11 2010-07-27 Analog Devices, Inc. Auto-correction feedback loop for offset and ripple suppression in a chopper-stabilized amplifier
US8253413B2 (en) 2008-09-22 2012-08-28 Infineon Technologies Ag System that obtains a switching point with the encoder in a static position
FR2936307B1 (fr) 2008-09-24 2010-09-17 Moving Magnet Tech Mmt Capteur de position lineaire ou rotatifa aimant permanent pour la detection d'une cible ferromagnetique
US8486755B2 (en) 2008-12-05 2013-07-16 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and methods for fabricating the magnetic field sensors
US20100188078A1 (en) 2009-01-28 2010-07-29 Andrea Foletto Magnetic sensor with concentrator for increased sensing range
US8289019B2 (en) 2009-02-11 2012-10-16 Infineon Technologies Ag Sensor
DE112010000848B4 (de) 2009-02-17 2018-04-05 Allegro Microsystems, Llc Schaltungen und Verfahren zum Erzeugen eines Selbsttests eines Magnetfeldsensors
WO2010098190A1 (ja) 2009-02-26 2010-09-02 アルプス電気株式会社 回転検出装置
US8253210B2 (en) 2009-04-30 2012-08-28 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including a magnetic sensor chip
US8362579B2 (en) 2009-05-20 2013-01-29 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including a magnetic sensor chip
US7990209B2 (en) 2009-06-19 2011-08-02 Allegro Microsystems, Inc. Switched capacitor notch filter
EP2634592B1 (en) 2009-07-22 2015-01-14 Allegro Microsystems, LLC Circuits and methods for generating a diagnostic mode of operation in a magnetic field sensor
US8299783B2 (en) 2009-08-27 2012-10-30 Allegro Microsystems, Inc. Circuits and methods for calibration of a motion detector
US10107875B2 (en) 2009-11-30 2018-10-23 Infineon Technologies Ag GMR sensor within molded magnetic material employing non-magnetic spacer
US8450996B2 (en) 2010-06-03 2013-05-28 Allegro Microsystems, Llc Motion sensor, method, and computer-readable storage medium providing a motion sensor with a magnetic field sensing element for generating a magnetic field signal and a state processor to identify a plurality of states corresponding to ranges of values of the magnetic field signal having a reduced amount of state chatter
US8680848B2 (en) 2010-06-03 2014-03-25 Allegro Microsystems, Llc Motion sensor, method, and computer-readable storage medium providing a motion sensor that adjusts gains of two circuit channels to bring the gains close to each other
US8664943B2 (en) 2010-07-07 2014-03-04 Asahi Kasei Microdevices Corporation Position detecting apparatus
US9678175B2 (en) 2010-07-26 2017-06-13 Radiation Monitoring Devices, Inc. Eddy current detection
US8729892B2 (en) 2011-04-01 2014-05-20 Allegro Microsystems, Llc Differential magnetic field sensor structure for orientation independent measurement
GB2481482B (en) 2011-04-27 2012-06-20 Univ Manchester Improvements in sensors
US8680846B2 (en) 2011-04-27 2014-03-25 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor
DE102011102483A1 (de) 2011-05-24 2012-11-29 Austriamicrosystems Ag Verfahren zum Betreiben einer Hallsensoranordnung und Hallsensoranordnung
JP5447444B2 (ja) 2011-07-05 2014-03-19 株式会社デンソー 移動体検出装置
DE102011114773B4 (de) 2011-09-30 2017-09-21 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit einem Backbias-Magneten und einem Halbleiterchipelement und zugehöriges Herstellungsverfahren
US9201123B2 (en) 2011-11-04 2015-12-01 Infineon Technologies Ag Magnetic sensor device and a method for fabricating the same
US9121880B2 (en) 2011-11-04 2015-09-01 Infineon Technologies Ag Magnetic sensor device
US9395391B2 (en) 2013-03-15 2016-07-19 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and associated method that can store a measured threshold value in a memory device during a time when the magnetic field sensor is powered off
US9201122B2 (en) 2012-02-16 2015-12-01 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods using adjustable feedback for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor with an adjustable time constant
US9153369B2 (en) 2012-04-23 2015-10-06 Infineon Technologies Ag Bias field generator including a body having two body parts and holding a packaged magnetic sensor
US8749005B1 (en) 2012-12-21 2014-06-10 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and method of fabricating a magnetic field sensor having a plurality of vertical hall elements arranged in at least a portion of a polygonal shape
US9606190B2 (en) 2012-12-21 2017-03-28 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor arrangements and associated methods
CN104219268B (zh) 2013-06-04 2019-08-27 中兴通讯股份有限公司 无线控制方法、装置与终端

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004301645A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Denso Corp 磁気センサの調整方法、磁気センサの調整装置及び磁気センサ
JP2007529737A (ja) * 2004-03-16 2007-10-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ テストモード起動機能を有する磁気抵抗センサ
US20060261801A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Honeywell International Inc. Magnetoresistive sensor
JP2009150732A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置
US20130015845A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Honeywell International Inc. Absolute angular position sensor using two magnetoresistive sensors
JP2013011629A (ja) * 2012-10-16 2013-01-17 Denso Corp 回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2015045572A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 ファナック株式会社 磁気を利用して位置を検出する磁気検出器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016069255A1 (en) 2016-05-06
EP3209972B1 (en) 2019-02-20
EP3209972A1 (en) 2017-08-30
JP6546657B2 (ja) 2019-07-17
KR20170078736A (ko) 2017-07-07
US9719806B2 (en) 2017-08-01
JP2017537313A (ja) 2017-12-14
US20160123774A1 (en) 2016-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102482486B1 (ko) 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서
KR102469714B1 (ko) 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서
KR102403826B1 (ko) 이동 검출기를 제공하는 자기장 센서
US9664748B2 (en) Systems and methods for providing signal encoding representative of a signature region in a target
US9880026B1 (en) Magnetic field sensor for detecting motion of an object
KR102303246B1 (ko) 오프셋 변화들을 소거하기 위한 자기장 센서들을 위한 배치들
US11215681B2 (en) Magnetic field sensor with stray field immunity and large air gap performance
US10914611B2 (en) Magnetic field sensor system and method for rotation angle measurement
US7019607B2 (en) Precision non-contact digital switch
US9797963B2 (en) Systems and methods for a magnetic target with magnetic bias field

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right