[发明专利]用于正交传感器的共同定位传感元件

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及传感方法和系统。本发明的实施例也涉及正交传感器方法和系统。本发明的实施例还涉及霍尔效应传感装置以及速度和方向传感器。

背景技术

在商业、工业和消费应用中已经实现了很多不同类型的位置传感器。一些位置传感器检测目标沿着线性路径的移动，而其它的位置传感器检测诸如具有多个齿的齿轮这样的目标关于旋转轴的旋转。可以对目标和传感器进行设置，使得目标具有被磁敏元件感测的多个磁极。或者，传感器可以具有偏置磁体，且目标可以包含被该装置感测的多个铁磁突变，例如齿轮的齿。

一种特殊类型的位置传感装置基于正交感测，它涉及使用两个彼此偏移90度的信号，信号的比较将提供关于目标的位置的有用信息。正交传感器一般提供相位相差90度的两个输出。输出信号的上升沿和下降沿一般用于确定速度，而两个输出信号之间的相位偏移表示目标的移动或旋转的方向。可以从两个传感元件获得这两个输出，这两个传感元件物理上间隔一个设定的距离以匹配专用目标。

传感元件彼此之间的间距和传感元件在传感器封装体中的绝对位置对于传感器的正确工作是十分关键的。维持各个传感元件的位置通常需要相当数量的机械按键，这通常是昂贵和不准确的。对于每个应用还可能需要重新产生这些机械特征。两个传感元件以及相关机械特征的物理尺寸也限制了如何将整个传感器可以制造得小。

发明内容

下面提供本发明的概述以帮助理解本发明特有的一些创新性特性，且概述并不意味着完整的描述。通过将说明书、权利要求书以及摘要作为整体可以而获得本发明的各个方案的完整的理解。

因此，本发明的一方面是提供一种改进的传感器方法和系统。

本发明的另一方面是提供一种改进的正交传感器，包括其方法和系统。

本发明的又一方面是提供一种正交传感器装置，它利用了公共的封装体或芯片载体中的霍尔效应传感元件。

现在通过这里的描述可以获知本发明的上述方案和其它目标和优点。公开了传感器系统和方法，包括针对特定目标在引线框架结构上共同定位的第一和第二传感元件。一般而言，可以通过相对于公共基准点改变引线框架结构上第一和第二传感元件之间的距离，以针对该特定目标从第一和第二传感元件提供速度和方向检测数据，来确定特定目标传感应用。

一个特定实施例中，例如，这种距离大约是目标特征宽度的一半。第一和第二传感元件位于附于引线框架结构的相应的芯片焊盘(die-pad)上。这种第一和第二传感元件可以实施为霍尔效应传感元件。引线框架结构可以实施为无铅塑料芯片载体。

引线框架结构本身可以构造为第一和第二传感元件共用的公共引线框架结构。第一和第二传感元件可以彼此相隔一定距离以匹配特定应用目标。而且，第一和第二传感元件可以针对特定目标分别提供相位相差90度的第一和第二输出。

附图说明

附图中，贯穿各个图示，相似的参考数字表示相同和功能相似的元件，且附图结合到说明书中，构成说明书的一部分，并进一步说明了本发明，并且与发明详述一起，用于解释这里公开的实施例的原理。

图1示出了根据本发明的实施例，可以由正交传感器系统产生的第一和第二信号之间的示例性相移；

图2示出了一种可以根据第一实施例实现的正交传感器系统；

图3示出了一种可以根据第二实施例实现的正交传感器系统；

图4示出了一种可以根据第三实施例实现的正交传感器系统；

图5示出了一种可以根据第四实施例实现的正交传感器系统；以及

图6示出了可以根据优选实施例实现的传感系统。

具体实施方式

这些非限制性实例中讨论的特定数值和结构可以改变，并且这样这些特定数值和结构仅用于说明本发明的至少一个实施例，并没有限制本发明范围的意思。

图1示出了根据本发明的实施例，可以由正交传感器系统产生的第一信号104和第二信号106之间的示例性相移。图1中示出了多个目标特征(齿和缝)。假设齿的长度为X，缝的长度为Y。信号104代表输出信号A且信号106代表输出信号B。“X”代表长度108，而“Y”代表长度110。类似地，“X”代表长度112，而“Y”代表长度114。这样，长度108、112每个都具有长度“X”。长度110、114每个都具有长度Y。信号104(即，信号A)和信号106(即，信号B)之间的相移大约等于二分之一平均特征宽度(例如，约X/2mm)，或二分之一平均特征宽度加上缝宽度和齿宽度(例如，约X/2+Y+Xmm)。