[发明专利]测量磁场在平面中的方向的磁场传感器和电流传感器

权利要求书

1.一种用于测量磁场在平面中的方向的磁场传感器，包括：

第一感测结构和第二感测结构，各感测结构包括：

环形电传导井(2)，和

预定数目为N的至少8个等规格接触器(3)，所述接触器(3)沿着所述环形井(2)彼此等间距地放置并且接触所述环形井(2)，以及

电子电路，包括：

至少一个电流源(4)，

用于处理第一霍尔电压的第一处理块(9A)，用于处理第二霍尔电压的第二处理块(9B)以及具有第一和第二输入的异或门(12)，各处理块(9A；9B)包括电压差放大器(5A；5B)，带通滤波器(10A；10B)和比较器(11A；11B)，其中所述第一和第二处理块(9A；9B)的输出直接地或者间接地耦接至所述异或门(12)的所述第一或者第二输入，

切换块(6)，包括与所述第一感测结构(1A)的所述接触器(3)关联的第一组电子开关和与所述第二感测结构(1B)的所述接触器(3)关联的第二组电子开关，

定时电路(7)，提供用于根据预定时间方案来断开和接通所述切换块(6A)和(6B)的所述开关的时钟信号，从而所述第一感测结构(1A)的所述多个接触器(3)中的预定数目的接触器(3)形成按照每圈预定次数的步进的方式沿着所述第一感测结构(1A)的所述环形井(2)按顺时针方向移动的第一霍尔元件，而所述第二感测结构(1B)的所述多个接触器(3)中的预定数目的接触器(3)形成按照每圈相同的预定次数的步进的方式沿着所述第二感测结构(1B)的所述环形井(2)按逆时针方向移动的第二霍尔元件，其中从所述至少一个电流源(4)向所述第一和第二霍尔元件供应电流，并且所述第一和第二霍尔元件各自向所述处理块(9A；9B)递送至少一个霍尔电压。

2.根据权利要求1所述的磁场传感器，其特征在于：

所述接触器的数目N为8，

所述第一切换块(6A)适合于接通和断开所述第一组电子开关，从而在每次步进中所述第一感测结构(1A)的所有8个接触器(3)连接至所述至少一个电流源(4)，或者直接地或间接地连接至所述处理块(9A；9B)之一，并且

所述第二切换块(6B)适合于接通和断开所述第二组电子开关，从而在每次步进中所述第二感测结构(1B)的所有8个接触器(3)连接到所述至少一个电流源(4)，或者直接地或间接地连接至所述处理块(9A；9B)之一。

3.根据权利要求2所述的磁场传感器，其特征在于，所述切换块(6A；6B)被配置成在由8次步进构成的圈中使所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件沿着它们的各自的环形井移动。

4.根据权利要求2所述的磁场传感器，其特征在于，所述切换块(6A；6B)被配置成在由4次步进构成的圈中使所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件沿着它们各自的环形井移动。

5.根据权利要求3或者4所述的磁场传感器，其特征在于，每次步进包括数目为2或者4的子步进，其中根据自旋电流方法来交换用于馈送电流的所述接触器和用于测量各个霍尔电压的所述接触器。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的磁场传感器，还包括至少为一个的另外的切换块(13；14)，用于交替地交换所述第一和第二处理块(9A；9B)。

7.一种用于测量流过导体(15)的初级电流的电流传感器，包括根据权利要求1至6中任意一项所述的磁场传感器，线圈(17)和向所述线圈(17)馈送基准电流的电流源(18)，其中，所述线圈(17)的绕组参照所述初级电流的方向被定向，使得由所述初级电流生成的初级磁场和由所述基准电流生成的基准磁场形成非零的角度β，所述电流传感器还包括：耦接至所述异或门(12)的输出的电子电路，所述电子电路生成与所述初级电流成比例的输出信号。