專利名稱：用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速的傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁場傳感器領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種用于確定 對象的位置或轉(zhuǎn)速的傳感器系統(tǒng)、 一種確定單元、相應(yīng)的傳感器系統(tǒng) 的用途、以及一種用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速的方法。
背景技術(shù)：
磁場傳感器系統(tǒng)包括傳感器單元或傳感器元件和相應(yīng)的信號處 理單元。如圖1所示，展現(xiàn)磁阻效應(yīng)的傳感器元件包括以惠斯通結(jié)構(gòu) 而布置的電阻橋。
如圖2所示，電阻與磁場強度特性的關(guān)系曲線具有類似S形的形 狀。如圖3所示，在磁化編碼器相對于傳感器發(fā)生相對移動的情況下， 該傳感器生成周期性的正弦曲線輸出信號，該信號具有在360。的范圍 內(nèi)的信號周期。然后將該輸出信號傳輸至比較器，該比較器在該傳感 器信號的每個過零處切換，從而在該傳感器系統(tǒng)的輸出處生成具有與 編碼的信號相同的信號頻率的數(shù)字化信號。因此，在傳感器系統(tǒng)的輸 出處的信號頻率(以及由此該系統(tǒng)的分辨率)等于在有源編碼器情況 下的磁極對的個數(shù)。
可能期望具有改進的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供了一種用于確定對象的位置或 轉(zhuǎn)速的傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)包括第一傳感器單元和編碼器單元， 其中，該編碼器單元適用于生成編碼的磁場，該編碼的磁場具有第一 交變頻率，其中，該第一傳感器單元適用于測量編碼的磁場，并用于 基于所測量的編碼的磁場生成第一輸出信號，該第一輸出信號具有高
于該第一頻率的第二頻率。
因此，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實施例，該傳感器系統(tǒng)借助于傳感 器單元生成反映對象的轉(zhuǎn)速或位置(相對于該傳感器單元)的頻率輸 出。此外，該頻率輸出具有高于該編碼器單元(可以集成到該對象中) 的編碼頻率的頻率。
由于增大了輸出頻率，因此可以改進位置判定或轉(zhuǎn)速判定的分辨率。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，第一傳感器單元包括巨磁電阻
器(GMR)。通過使用巨磁電阻傳感器(GMR傳感器)，可以提供響應(yīng)于 磁場的較大的電阻變化。這可以改進傳感器系統(tǒng)的靈敏度。
然而，應(yīng)當指出的是，其它技術(shù)可以用于該傳感器單元，例如各 向異性磁電阻(AMR)或者固態(tài)磁場傳感器，諸如SQUID傳感器(超導(dǎo) 量子干擾檢測器)或自旋共振磁力儀。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，該傳感器系統(tǒng)還包括判定單 元，其中該判定單元適用于基于來自第一傳感器單元的第一輸出信號 來生成判定輸出信號；并且其中該判定輸出信號表示對象的位置和轉(zhuǎn) 速中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的該示例性實施例，由該判定單元來進一步處理來自 第一傳感器單元的輸出信號。例如，該判定單元可以適用于基于來自 傳感器單元的輸出信號而對判定輸出信號進行數(shù)字化。這可以提供可 以用于簡單和安全的位置或轉(zhuǎn)速判定的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，判定輸出信號具有等于或高于 第一傳感器單元輸出的第二頻率的第三頻率。
因此，該判定單元可以適用于改進該傳感器單元輸出的分辨率。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，該傳感器系統(tǒng)還包括用于生成 第二輸出信號的第二傳感器單元，其中，該傳感器系統(tǒng)適用于基于第 一輸出信號和第二輸出信號來生成判定輸出信號。該判定輸出信號具 有高于第二頻率的第四頻率，其中，該判定輸出信號表示對象的位置 和轉(zhuǎn)速中的至少一個。
因此，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實施例，可以提供多個傳感器單元，每個傳感器單元例如在不同的位置測量編碼的磁場。每個傳感器單元 生成各自的輸出信號。然后將所有的輸出信號傳輸至判定單元，該判 定單元基于傳感器單元所測量的信號來生成判定輸出信號。這樣，該 判定輸出信號高精確性地反映了對象的位置或轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，第一傳感器單元具有v形傳感
器特性曲線和W形傳感器特性曲線之一。
這可以提供獨立于間距(pitch)的位置或轉(zhuǎn)速判定。因此，針對
具有不同的磁極寬度A的不同的磁化編碼器，可以僅使用一個磁場傳 感器。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，可以提供一種用于確定對象的 位置或轉(zhuǎn)速的傳感器，該傳感器包括判定單元和第一傳感器單元，其 中，該判定單元適用于基于來自第一傳感器單元的第一輸出信號來生 成判定輸出信號，其中該判定信號表示對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一 個。第一傳感器單元適用于測量編碼的交變磁場以及基于所測量的編 碼的磁場來生成第一輸出信號，該第一輸出信號具有高于編碼的磁場 的第一頻率的第二頻率。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，提供了一種用于確定對
象的位置或轉(zhuǎn)速的方法，該方法包括以下步驟由編碼器單元生成編 碼的磁場，該編碼的磁場具有第一頻率；由第一傳感器單元測量該編 碼的磁場；由第一傳感器單元基于所測量的編碼的磁場來生成第一輸
出信號，該第一輸出信號具有高于該第一頻率的第二頻率。
因此，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實施例，可以通過測量具有第一交 變頻率的編碼的磁場來確定對象的位置或轉(zhuǎn)速。檢測和處理編碼的磁 場中的變化，得到具有至少與該編碼的交變磁場的頻率相等的頻率的 輸出信號。
這可以在不增加磁場編碼的頻率的情況下提供分辨率的增強。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，該方法還包括以下步驟 由判定單元基于來自第一傳感器單元的第一輸出信號而生成判定輸出 信號，其中，該判定輸出信號表示對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一個， 并且其中該判定輸出信號具有等于或高于該第二頻率的第三頻率。
可以視為本發(fā)明的示例性實施例的要旨的是，提供了一種借助于 傳感器單元來生成反映對象的轉(zhuǎn)速或位置的頻率輸出的傳感器系統(tǒng)， 其中該頻率輸出具有高于對象的編碼頻率的頻率。因此，可以在不增 大編碼頻率的情況下，使位置或轉(zhuǎn)速判定的分辨率得到增強。
參照下文中所描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯 而易見和被闡明。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。


圖1示出了單個惠斯通電阻橋的示意性電路圖。
圖2示出了用于測量轉(zhuǎn)速的傳感器元件的S形的磁場強度-橋輸出 特性曲線。
圖3示出了圖2的傳感器元件的輸出信號。
圖4示出了包括圖2的傳感器元件的傳感器系統(tǒng)的數(shù)字輸出信號。
圖5示出了磁場傳感器元件的V形特性曲線。
圖6示出了借助于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的V形特性曲線的 信號頻率加倍。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的具有V形特性曲線的磁 場傳感器系統(tǒng)的信號處理單元或判定單元的數(shù)字輸出信號。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的磁場傳感器元件的W 形特性曲線。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的W形特性曲線的信號 頻率倍增。
圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的具有W形特性曲線的 磁場傳感器系統(tǒng)的信號處理單元的數(shù)字輸出信號。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的基于比較器電路對線 性形狀的對象進行位置判定的磁場傳感器系統(tǒng)。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的旋轉(zhuǎn)編碼單元的旋轉(zhuǎn) 頻率的示例性測量建立。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于測量有源磁化的旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)速的示例性應(yīng)用。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于測量無源編碼器的旋轉(zhuǎn)頻率的測量建立。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式
附圖中的描述是示意性的。在不同的附圖中，為類似的或相同的元件提供同樣的附圖標記。
圖l示出了單個惠斯通電阻橋的示意性電路圖，包括四個電阻器 101、 102、 103、 104和相應(yīng)的電路105、 106。以惠斯通橋的形式布置電阻器元件可提供溫度補償和生成易于分析的差分信號。但是，即使 是單個電阻元件也可以用于測量磁場或磁場變化。
通過外部磁場H的影響可以改變電阻元件101-104的電阻率，并且所產(chǎn)生的全橋(VI)的輸出信號是該磁場H的函數(shù)。
圖2示出了圖1的這種傳感器元件的輸出信號特性曲線。R-H特性曲線示出了 S形的依賴性。橫軸201以單位kA/m描述磁場強度H， 縱軸202以單位mV/V描述橋輸出U。該橋布置的差分輸出電壓在負 磁場強度H的區(qū)域內(nèi)符號為負，而在正磁場強度H的區(qū)域內(nèi)符號為正。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，編碼器可以是有源編碼器或無源編碼器。有源(或磁化的)編碼器可以包括橫向交變磁化層，該橫向交 變磁化層包括北極和南極的交替序列，當相對于磁場傳感器單元(在 傳感器單元的區(qū)域內(nèi))移動時生成交變磁場。在磁化編碼器的情況下， 所述36(T的區(qū)域與磁化層的北-南-極對相對應(yīng)，從而與該極對的寬度 A (義=360°)相對應(yīng)。
例如，在圖11中描述了這種有源編碼器(附圖標記1105)。
此外，可以使用如圖14所描述的無源編碼器(附圖標記1401)。
這種無源或鐵磁編碼器可分別包括齒和間隙1402、 1403的交替 序列。在無源編碼器的情況下，必須使用工作磁體(working magnet) 1404，可以將其布置在傳感器單元1106、 1107的背面。
工作磁體所生成的磁場(在附圖中未描述)穿過磁場傳感器元件
1102的電阻器101-104。當無源編碼器1401相對于磁傳感器1102移 動時，齒1402或間隙1403的位置相對于傳感器元件1102而改變。因 此，磁場傳感器元件1106的電阻值1107相應(yīng)地改變并生成正弦曲線
輸出信號。
可以以用于測量線性移動和線性距離的線性編碼器1105的形式、 或者以用于測量旋轉(zhuǎn)頻率的編碼輪(encoded wheel) 1401的形式來實 現(xiàn)編碼器。但是，該測量的分辨率可能取決于敏感元件的特性和所使 用的電阻橋的數(shù)量。
為了測量旋轉(zhuǎn)頻率，磁北極和磁南極之間的分界面可以用于過零 檢測。例如，可以提供比較器電路用于信號處理，該比較器電路基于 模擬輸入信號生成數(shù)字信息，在系統(tǒng)輸出處提供該數(shù)字信息。然后電 子判定單元可以進一步分析該數(shù)字信息。
這種轉(zhuǎn)速傳感器可以用于汽車應(yīng)用中具有ABS功能的制動系統(tǒng)。
在己知數(shù)量的磁場北極和南極的幫助下，可以基于過零信號來確 定轉(zhuǎn)速。根據(jù)已知的方法，數(shù)字輸出信號的頻率等于編碼器的頻率。 換言之，在具有沿編碼輪的圓周布置的十個磁北極和十個磁南極的情 況下，編碼輪的完整旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了十個連續(xù)的正弦曲線。
圖3示出了圖2的傳感器元件的輸出信號。在磁化編碼器相對于 傳感器(具有S形的特性曲線)發(fā)生相對移動的情況下，生成周期性 的正弦曲線輸出信號301，該信號具有在36(T的范圍上的信號周期。 可以將傳感器元件的輸出信號饋入比較器電路，該比較器電路可以在 傳感器輸出信號的過零期間切換，并且可以在系統(tǒng)輸出處生成與圖3 所描述的傳感器元件的正弦信號具有相同信號頻率的數(shù)字信號。在圖 4中描述了這種包括圖2的傳感器元件的傳感器系統(tǒng)的數(shù)字化信號(附 圖標記401)。
因此，在有源編碼器的情況下，該信號頻率可以取決于磁極的數(shù)
在具有小尺寸的編碼器的情況下，由于該編碼器展現(xiàn)出有限的場 強，所以對位置或轉(zhuǎn)速的判定可能得到低質(zhì)量的結(jié)果。在離該編碼器相對較遠的地方，這個有限的場強可能不足以用于準確的測量。
因此，可能期望通過增強傳感器系統(tǒng)的頻率特性來提供改進的分 辨率。
為了改進對相對于傳感器移動的編碼器的位置或轉(zhuǎn)速測量的分
辨率，可能需要增大信號頻率。對于具有s形的特性曲線的傳感器，
該信號頻率可能與編碼器的磁極個數(shù)相對應(yīng)，即，信號周期與極對寬
度或36(T相對應(yīng)。
為了實現(xiàn)頻率倍增，需要改變磁場傳感器的傳感器特性曲線。例 如，這可以通過V形或W形的特性曲線來提供。由于不同磁場傳感 器的多種特性，可以在360。的范圍上生成兩個或更多的信號周期。
圖5示出了磁場傳感器元件(例如GMR傳感器元件)的V形特 性曲線。橫軸501以單位kA/m描述了磁場強度H，縱軸502以單位 mV/V表示了橋輸出U。ut。由圖5可見，GMR惠斯通橋輸出503是V 形的?？梢詫鞲衅鲉卧幕菟雇蜉敵鰝鬏斨劣糜谛盘柗治龌蛐盘?處理的判定單元。由圖5可見，傳感器元件的差分信號基本上總具有 相同的絕對值，與磁場的方向無關(guān)。因此，關(guān)于輸出電壓的特性曲線 503是渴望的(ambitious)。
圖6示出了如果正弦曲線磁場激勵傳感器單元，如何通過傳感器 單元的V形特性曲線實現(xiàn)頻率加倍。圖6c示出了輸入信號，即正弦 曲線磁場。圖6c的橫軸表示磁場強度，圖6c的縱軸表示例如旋轉(zhuǎn)角 度、時間或位置。
圖6a示出了傳感器單元的V形特性曲線。同樣，橫軸表示磁場 強度，縱軸表示傳感器輸出。
圖6b示出了如果測量信號6c該傳感器單元的輸出信號。這里， 橫軸表示圖6c的縱軸(角度、時間或位置)，而縱軸表示傳感器輸出。 由圖6b可見，該傳感器輸出的頻率是圖6c中所示的輸入信號的頻率 的兩倍。
如圖7所示，磁場傳感器系統(tǒng)的判定單元可以進一步將圖6b中 所示的輸出信號進一步處理為數(shù)字化輸出信號。由圖7可見，現(xiàn)在數(shù) 字化輸出信號701的頻率是圖4的數(shù)字化輸出信號的頻率的兩倍。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的磁場傳感器元件的W 形特性曲線。該W形特性曲線可以用于頻率倍增(根據(jù)對圖5所描述 的V形特性曲線的用途)。由圖8可見，其中橫軸801以單位kA/m表 示磁場強度H，縱軸802以單位mV/V表示橋輸出U。ut (軸801范圍 是-8-8kA/m，軸802范圍是-2-12mV/V)。輸出信號隨著磁場強度的增 大而增大803，然后隨著磁場強度的進一步增大而減小804。圖8所描 述的關(guān)于輸出電壓的特性的不定性(ambiguity)是下文的頻率倍增的 ^石出。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的基于W形特性曲線的 信號頻率倍增。圖9c示出了作為輸入信號的正弦曲線磁場的依賴性， 其中橫軸表示磁場強度H，縱軸表示(傳感器關(guān)于編碼器的)旋轉(zhuǎn)角 度、時間或位置之一。
圖9a示出了傳感器單元的W形特性曲線(如圖8所示)。
圖9b示出了測量圖9c的信號的傳感器單元的輸出信號。由圖9b 可見，其中橫軸表示角度、時間或位置，縱軸表示傳感器輸出信號， 實現(xiàn)頻率的四倍增(關(guān)于標準傳感器系統(tǒng))。如橫線901所示，可以通 過調(diào)整后續(xù)信號處理步驟的觸發(fā)點或切換點來實現(xiàn)該頻率倍增。這意 味著，在一個磁極對的范圍(360°)上存在四個信號周期。
因此，在沒有額外的電子設(shè)備支出(electronic expenditure)的情 況下，可能通過使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的傳感器單元(例如 GMR傳感器單元)來提供輸出信號的倍增。
在圖10中通過信號1001描述了對圖9b的傳感器單元輸出信號 的信號處理所生成的數(shù)字輸出信號的頻率倍增。
此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以將多個傳感器元件用于 所測量的信號的頻率增大或頻率倍增。例如，諸如圖11的傳感器單元 1106的第一傳感器單元可以位于GMR傳感器系統(tǒng)1101中的第一位 置，諸如圖11的傳感器單元1107的第二傳感器單元可以位于GMR 傳感器系統(tǒng)1101中的第二位置。
每個傳感器單元1106、 1107輸出反映在編碼器1105和傳感器 1102的相對移動期間的磁場變化的相應(yīng)的輸出信號。然后這兩個輸出
信號由放大器1103進行放大并由比較器1104進行處理，向該比較器 1104提供參考電壓Vref。然后通過信號輸出1160提供判定輸出信號 V。ut作為信號1108。該判定輸出信號1108表示對象或編碼器1105的 位置和轉(zhuǎn)速中的至少一個。在圖11的情況下，編碼器1105是線性形 狀的對象，其位置由傳感器系統(tǒng)1102來測量。
通過使用多個單個傳感器單元1106、 1107可以提供信號頻率的 進一步增大。
此外，通過由比較器或另外的電子設(shè)備1104所實現(xiàn)的信號處理 技術(shù)，可以提供信號輸出頻率的進一步增大。
應(yīng)當指出的是，可以使用展現(xiàn)出與V形或W形的傳輸特性曲線 不同的傳輸特性曲線的其它傳感器單元。
圖12示出了用于測量包括編碼單元1105的旋轉(zhuǎn)對象的旋轉(zhuǎn)頻率 的測量建立。例如，通過交變磁化區(qū)域1201、 1202對該編碼單元1105 進行磁編碼。這可以通過磁場線1203來表征。在編碼單元1105的外 圓周上執(zhí)行由傳感器系統(tǒng)1101所執(zhí)行的測量。
圖13中示出了用于測量轉(zhuǎn)速的另一個示例性測量建立。這里， 磁傳感器系統(tǒng)1101在編碼器1105的正面執(zhí)行磁場測量。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的用于測量無源鐵磁編碼器1401的外圓 周的旋轉(zhuǎn)頻率的測量建立的另一示例性實施例。如上文所述，編碼器 1401包括多個齒1402和間隙1403。 GMR傳感器系統(tǒng)1101包括布置 在傳感器單元1106、 1107背面的工作磁體1404。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性方法的示例性實施例的流程圖。 該方法在步驟1通過生成具有第一頻率的編碼的磁場而開始?？梢杂?耦合到待跟蹤的對象或形成待跟蹤的對象的一部分的編碼器單元來生 成這個編碼的磁場。在第二步驟中，當該對象(以及該編碼器單元) 相對于該傳感器單元移動時，例如旋轉(zhuǎn)移動或直線移動或任何其它移 動，由第一傳感器單元來測量該編碼的磁場，并且可以由第二傳感器 單元來測量該編碼的磁場(然而，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，第二 傳感器單元不是必需的)。
在傳感器單元測量了相應(yīng)的磁場變化之后，生成與該磁場變化相對應(yīng)的第一和第二輸出信號。(由于編碼器相對于傳感器的移動)這兩 個輸出信號的頻率均高于磁場變化的頻率。
在第四步驟中，由判定單元生成判定輸出信號，該判定單元可以 是比較器或某些其它的分析或處理單元，而且例如可以以集成電路或 其它電子元件的形式來實現(xiàn)。所生成的判定輸出信號的頻率高于由于 編碼器的旋轉(zhuǎn)或其它移動而引起的磁場變化的頻率。因此，位置或旋 轉(zhuǎn)頻率測量的分辨率得以改進。
磁場傳感器的這種頻率增大特性提供了借助于較小的磁化編碼 器把磁場傳感器應(yīng)用于轉(zhuǎn)速測量和位置判定?？梢允褂糜糜谖恢煤娃D(zhuǎn) 速判定的不同的編碼器實施例以及相應(yīng)的電子信號處理來實現(xiàn)圖 11-14中描述的示例性實施例。
在諸如針對輪軸軸承的汽車應(yīng)用的應(yīng)用中，可能需要減小編碼器 的尺寸。
在減少編碼器的尺寸時，可能相應(yīng)地減少了有效磁場強度H。因
此，例如必須減少傳感器與編碼器之間的距離，以提供恒定的分辨率。 如果這種減少是不可能的，則降低了測量的分辨率。為了改進分辨率， 可以使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的頻率增大方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在傳感器單元中提供頻率增大，而不必 使用附加的電子組件或機械組件。
通過根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例來增大測量的信號的輸出頻率， 在使用插值法的情況下可以簡化用于分析測量信號的電子分析電路。
例如，如果將正弦曲線傳感器輸出信號傳輸至使用256或8比特的因 子進行插值的插值器，可以通過根據(jù)本發(fā)明的頻率加倍將該因子減少 到128。插值因子的減少可以導(dǎo)致顯著的成本降低和電子組件所需空 間的減少。
此外，由于輸出頻率的增大可以導(dǎo)致電子組件的減少，從而導(dǎo)致 分析和處理電路的簡化，因此可以增加傳感器系統(tǒng)的可靠性。這可能 是汽車業(yè)所特別關(guān)注的。
應(yīng)當指出的是，術(shù)語"包括"并非排除其它元件或步驟，"一" 或"一個"并非排除多個，單個處理器或系統(tǒng)可以實現(xiàn)權(quán)利要求所述
的數(shù)個裝置或單元的功能。也可以對參照不同的實施例所描述的元件 進行組合。
還應(yīng)當指出的是，權(quán)利要求中的任何附圖標記不應(yīng)被解釋為限制 了權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于判定對象的位置或轉(zhuǎn)速的傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括第一傳感器單元；編碼器單元；其中，所述編碼器單元適用于生成編碼的磁場，所述編碼的磁場具有第一交變頻率；其中，所述第一傳感器單元適用于測量所述編碼的磁場以及基于所測量的編碼的磁場來生成第一輸出信號，所述第一輸出信號具有高于所述第一頻率的第二頻率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)， 其中，所述第一傳感器單元包括巨磁電阻器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)， 還包括判定單元；其中，所述判定單元適用于基于來自所述第一傳感器單元的所述 第一輸出信號來生成判定輸出信號；以及其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一個。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器系統(tǒng)，其中，所述判定輸出信號具有等于或高于所述第二頻率的第三頻率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器系統(tǒng)，還包括用于生成第二輸 出信號的第二傳感器單元；其中，所述傳感器系統(tǒng)適用于基于所述第一輸出信號和所述第二 輸出信號來生成判定輸出信號；其中，所述判定輸出信號具有高于所述第二頻率的第四頻率； 其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其中，所述第一傳感器單元具有V形傳感器特性曲線和W形傳 感器特性曲線之一。
7、 一種用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速的傳感器；所述傳感器包括 判定單元和第一傳感器單元；其中，所述判定單元適用于基于來自第一傳感器單元的第一輸出 信號來生成判定輸出信號；以及其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一個.其中，所述第一傳感器單元適用于測量編碼的交變磁場以及基于 所測量的編碼的磁場來生成第一輸出信號，所述第一輸出信號具有高 于所述編碼的磁場的第一頻率的第二頻率。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器，其中，所述判定輸出信號具有等于或高于所述第二頻率的第三頻率。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器， 還包括用于生成第二輸出信號的第二傳感器單元；其中，所述判定單元適用于基于來自第一傳感器單元的第一輸出 信號以及來自第二傳感器單元的第二輸出信號來生成判定輸出信號； 其中，所述判定輸出信號具有高于所述第二頻率的第四頻率； 其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一個o
10、 權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速 的用途。
11、 一種用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速的方法，所述方法包括以下步驟由編碼器單元生成編碼的磁場，所述編碼的磁場具有第一交變頻率；由第一傳感器單元測量所述編碼的磁場；由所述第一傳感器單元基于所測量的編碼的磁場來生成第一輸出信號，所述第一輸出信號具有高于所述第一頻率的第二頻率。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟 由判定單元基于來自第一傳感器單元的第一輸出信號來生成判定輸出信號；其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一 個，以及其中，所述判定輸出信號具有等于或高于所述第二頻率的第三頻率。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟 由所述傳感器系統(tǒng)基于來自第一傳感器單元的第一輸出信號以及來自第二傳感器單元的第二輸出信號來生成判定輸出信號；其中，所述判定輸出信號具有高于所述第二頻率的第四頻率； 其中，所述判定輸出信號表示所述對象的位置和轉(zhuǎn)速中的至少一水
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁場傳感器，可以用于確定對象的位置或轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種傳感器系統(tǒng)，包括生成反映對象的轉(zhuǎn)速或位置的頻率輸出的傳感器單元，其中所述頻率輸出具有比所述對象的編碼頻率更高的頻率。這可以提供改進的分辨率。固有的傳感器特性導(dǎo)致了具有編碼的磁場的頻率的兩倍或四倍的頻率的信號。該傳感器可以是巨磁電阻(GMR)傳感器。
文檔編號G01P3/48GK101198873SQ200680021720
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者米夏埃爾·欣茨, 貢納爾·舒爾茨梅沃斯 申請人:Nxp股份有限公司