[发明专利]针对差分竖直位置传感器的目标信号最大化以及偏置分量消除

说明书

公开了针对差分竖直位置传感器的目标信号最大化以及偏置分量消除。实施例涉及传感器器件配置。在一个实施例中，传感器器件包括偏置磁体、场传感器管芯、一个或多个磁场传感器元件的第一集合、一个或多个磁场传感器元件的第二集合、存储器以及电路。所述传感器器件被配置为：组合来自所述第一集合中的所述磁场传感器元件中的每一个的所感测的量值以获得第一集合输出；利用修正值的集合中的一个来修正来自所述第二集合中的所述一个或多个磁场传感器元件中的每一个的所感测的量值以获得第二集合输出；以及将所述第二集合输出与所述第一集合输出进行组合以提供输出信号。

技术领域

实施例一般涉及磁场传感器，并且更特别地涉及竖直磁场位置传感器的配置和布置以及有关方法。

背景技术

各种常规传感器测量磁场的量值。一些这样的传感器测量与传感器（例如霍尔效应传感器）的主体垂直的磁场，而其它传感器测量平面内的磁场（例如磁阻传感器）。除了其它方面以外，磁阻传感器（xMR传感器）包括各向异性磁阻（AMR）传感器、巨磁阻（GMR）传感器、巨大磁阻（CMR）传感器以及隧穿磁阻（TMR）传感器。通常，xMR传感器是包括易受由于外部磁场的磁化的影响但是当移除外部磁场时并不保留这样的磁化的感测层的多层器件。随着感测层的磁化被磁场定向，xMR传感器的阻抗改变。

线性位置传感器通常使用被布置在目标附近的偏置磁体和传感器器件。偏置磁体创建通过传感器器件和目标的磁场。软磁目标具有大的相对磁导率（通常大于300，优选地大于1500或4000），从而它被偏置磁体的磁场有效率地磁化，并且生成具有与其对于偏置磁体的接近度成比例的场强度的响应磁场。传感器器件可以包括诸如上面描述的那些的xMR传感器。通常，目标具有带齿的或齿状的外边缘，以使得随着目标的表面上的齿和间隙在偏置磁体之下通过，由目标生成的磁场波动。在已知目标的齿间隔的情况下，可以通过测量由传感器封装所测量的磁场中的波动的频率来确定目标的速度。

常规的位置传感器必须在由偏置场源引起的磁场与和目标的位置有关的场之间进行区分。通常，偏置场比目标场更大得多，并且来自周围器件的磁场中的波动可能使目标位置的精确测量复杂。

发明内容

实施例涉及传感器器件以及用于传感器器件的使用的方法。

在实施例中，一种传感器系统包括：偏置磁体，被配置为生成对于总磁场的偏置磁场贡献；以及至少一个传感器管芯，被机械地耦合到所述偏置磁体。所述传感器系统包括：一个或多个磁场传感器元件的第一集合，被布置在所述至少一个传感器管芯上，其中，所述第一集合中的所述一个或多个磁场传感器元件中的每一个被配置为感测在第一方向上的总磁场。所述传感器系统进一步包括：一个或多个磁场传感器元件的第二集合，被布置在所述至少一个传感器管芯上，并且被通过距离而与所述第一集合的所述磁场传感器元件分离开，其中，所述第二集合的所述一个或多个磁场传感器元件中的每一个被配置为感测在所述第一方向上的总磁场。存储器被配置为存储修正值集合，并且电路被配置为提供输出信号。