[发明专利]磁角度传感器及磁角度传感装置

说明书

本发明揭示了一种磁角度传感器及磁角度传感装置，所述磁角度传感器包括：磁场感测机构、至少一金属线圈；磁场感测机构用以根据感测的磁场输出相应的输出信号；各金属线圈靠近所述磁场感测机构设置，各金属线圈与磁场感测机构保持设定的角度；所述金属线圈在通入设定电流的状态下，能使磁场感测机构的输出信号发生变化。本发明提出的磁角度传感器及磁角度传感装置，可提供360°的角度测量范围，同时能提供高的角度测量精度。

技术领域

本发明属于角度传感技术领域，涉及一种角度传感器，尤其涉及一种磁角度传感器及磁角度传感装置。

背景技术

随着测量和工业控制领域的发展，对角度测量和位置感测技术的需求也在不断增加。磁角度传感器可以提供角度测量和位置感测应用中的磁场的感测。

目前使用的磁角度传感器，基于原理主要分为霍尔型和磁阻型。霍尔型磁角度传感器的灵敏度较低，不适合提供高精度的角度测量。而磁阻型磁角度传感器又有三种类型，分别为各向异性磁阻(AMR)磁角度传感器、巨磁阻(GMR)磁角度传感器和隧道结磁阻(TMR)磁角度传感器。虽然这三种磁阻型磁角度传感器都是基于磁阻原理的，但是它们的设计结构却差别很大。对于巨磁阻(GMR)磁角度传感器和隧道结磁阻(TMR)磁角度传感器来说，由于存在磁滞和较大的角度误差，难以满足高精度的角度测量的需要。对于传统的各向异性磁阻(AMR)磁角度传感器而言，虽然具备高的角度测量精度，但是只能提供180°的角度测量范围，而在很多实际应用中，期望能提供360°的角度测量范围。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的磁角度传感器，以便克服现有磁角度传感器存在的上述缺陷。

发明内容

本发明提供一种磁角度传感器及磁角度传感装置，可提供360°的角度测量范围，同时能具备高的角度测量精度。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种磁角度传感器，所述磁角度传感器包括：

磁场感测机构，用以根据感测的磁场输出相应的输出信号；以及

至少一金属线圈，靠近所述磁场感测机构设置，各金属线圈与磁场感测机构保持设定的角度；所述金属线圈在通入设定电流的状态下，能使磁场感测机构的输出信号发生变化。

作为本发明的一种实施方式，所述磁角度传感器进一步包括：

线圈供电模块，连接所述金属线圈，用以为所述金属线圈提供电流；以及

线圈通电控制模块，连接所述线圈供电模块，用以控制所述线圈供电模块输送至线圈的电流。

作为本发明的一种实施方式，所述线圈通电控制模块用以控制所述线圈供电模块输送至线圈电流的通断，或者/并且，所述线圈通电控制模块用以控制在通电状态下通入的电流值。

作为本发明的一种实施方式，所述磁角度传感器配合一角度检测装置，用以检测外界磁场角度；

所述磁场感测机构在线圈断电状态下，根据外界磁场信号生成输出信号；所述磁场感测机构在线圈通电状态下，根据线圈产生的磁场信号及外界磁场信号形成的叠加磁场生成输出信号；

所述角度检测装置分别获取所述磁场感测机构分别在线圈断电状态下和通电状态下的输出信号，并根据所述磁场感测机构的输出信号解算外界磁场的角度。

作为本发明的一种实施方式，所述角度检测装置包括：

磁场角度估算单元，用以根据所述磁场感测机构分别在线圈通电状态下和断电状态下输出信号的变化，判断外界磁场角度的范围，以确定其角度的范围在0～180°，还是180°～360°；