[发明专利]磁位置传感器和感测方法

说明书

本公开的实施例涉及一种磁位置传感器(100、200)。所述磁位置传感器(100、200)包括磁场源(110、210),所述磁场源具有被布置在第一表面上的至少第一多极磁体条(120‑1、220‑1)并且具有被布置在垂直于所述第一表面的第二表面上的至少第二多极磁体条(120‑2、220‑2)。所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条被布置在相对于彼此的固定位置中并且包括沿共同长度的不同数量的磁体极(130、132、230、232)。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及传感器，并且更具体地涉及磁位置传感器。

背景技术

在各种应用中，存在对线性和/或旋转运动和位置的准确、可重复且可靠的测量的需求。例如，磁传感器能够用于这样的线性和/或旋转运动和位置感测。为了这个目的，一个或多个永磁体可以被附着到目标，并且由一个或多个永磁体产生的磁场可以通过一个或多个磁传感器测量。

一些磁位置传感器利用所谓的多极磁体(磁)条。多极磁体条提供跨条的长度的交替的北极和南极。跨条的长度产生的交替磁场可以使得传感器能够读取并识别其沿磁条的位置。例如，多极永磁解码器可以用于汽车系统中的车轮速度感测。

然而，使用磁传感器进行位置感测的传统解决方案存在缺陷。一些解决方案不具有感测多维中的位置的能力。其它解决方案是不准确的和/或要求数学上复杂的计算，其难以利用有限的硅面积来实现。

因此，存在对改进的磁位置传感器、感测系统和方法的需求。

发明内容

在下面的发明内容中进行了一些简化，其旨在强调并引入各种示例实施例的一些方面，但是这样的简化不旨在限制实施例的范围。足以允许本领域普通技术人员进行和使用发明构思的优选示例实施例的详细描述将在稍后节段中给出。

根据本公开的第一方面，提供了一种磁位置传感器。所述磁位置传感器包括磁场源，所述磁场源具有被布置在第一表面上的至少第一多极磁体条并且具有被布置在垂直于所述第一表面的第二表面上的至少第二多极磁体条。所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条被布置在相对于彼此的固定位置中。它们包括沿对应于共同位移或行进路径的共同长度的不同数量的磁体极或极对。

在一些实施例中,所述第一多极磁体条在第一方向上延伸并且所述第二多极磁体条在平行于所述第一方向或与所述第一方向共线的第二方向上延伸。

在一个实施例中,所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条两者都在其各自的表面上或表面内线性地延伸。因此，所述第一表面和所述第二表面可以分别是平面表面。

在另一实施例中，所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条两者都圆形地延伸。此处，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个可以是曲面或弯曲表面，例如圆柱形表面。

在一些实施例中，具有相同磁极性的磁极(即，“北极”或“南极”)或所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条中的至少极对具有各自的相等的几何维数。以这种方式，可以分别针对所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条实现有规律的周期性磁场。由于沿所述共同长度的所述不同数量的磁体极或极对，所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条的所述磁场的空间周期是不同的。

在一个实施例中，沿所述行进路径的磁体极对的数量在所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条之间相差一个。

在一些实施例中，所述第一多极磁体条和/或所述第二多极磁体条可以被布置在至少一个铁磁基底上。额外地或备选地，所述第一多极磁体条和/或所述第二多极磁体条可以被布置在两个铁磁屏蔽之间中。

在一些实施例中，包括所述第一多极磁体条和所述第二多极磁体条的所述磁场源相对于至少一个磁场传感器是能够移动的。