[发明专利]线性和旋转MR阵列位置变换器微调补偿和皮重补偿的热系数

说明书

相关申请交叉引用

本专利申请是2004年11月18日提出的题为“利用多个旋转配置 磁感测器的角位置检测”(Angular Position Detection Utilizing a Plurality of Rotary Configured Magnetic Sensors)的美国专利申请10/993,964的 继续申请案，该美国专利申请的公开内容通过引用整体结合于本文 中。本专利申请也是2005年3月23日提出的题为“线性和旋转感测应 用的位置检测设备和方法”(Position Detection Apparatus and Method for Linear and Rotary Sensing Applications)的美国专利申请11/088,104 的继续申请案，该美国专利申请的公开内容也通过引用整体结合于本 文中。

技术领域

本发明的实施例大致涉及感测器方法和系统。实施例也涉及位置 检测装置。实施例另外也涉及磁感测器。实施例也涉及线性和旋转感 测应用的方法和系统。实施例还涉及热补偿方法和系统。

背景技术

在许多商业、消费者和工业检测应用中利用了磁阻(MR)阵列技 术。在一些常规MR系统中，可提供用于确定可沿路径移动的元件的 位置的设备。在此类装置中，磁体可接附到可移动元件，并且磁场变 换器(transducer)阵列与路径相邻。在磁体接近、通过和移离开变换器 时，变换器提供变化的输出信号，这可由代表任何变换器的单个特征 曲线表示。

为确定可移动元件的位置，可对变换器进行电子扫描，并且从具 有输出的一组变换器中选择指示相对靠近磁体的数据。曲线拟合算法 随后可用于确定数据与特征曲线的最佳拟合。通过沿位置轴设置特征 曲线，可确定磁体的位置及因此而确定可移动元件的位置。

在另一常规MR装置中，可实现位置确定设备，该设备包括接附 到沿有限长度预定路径移动的可移动元件的磁体。磁场变换器阵列的 位置可与预定路径相邻。在磁体接近、通过和移离各变换器时，变换 器可提供输出信号。一种校正机制也可提供以校正传感器的非线性引 起的残余误差(residual error)。

此类校正机制优选地通过预定功能(predetermined function)而逼近 残余误差，并且应用与预定功能对应的校正因子来抵销(offset)残余误 差。通过为变换器的非线性进行校正，磁体的长度可缩短和/或变换器 的间距可缩小。

例如，在1996年12月31日授予Donald R.Krahn，并且受让给 Honeywell International Inc的题为“包括用于接收多个输出信号值并将 输出信号值与曲线拟合的电路的位置检测设备”(Position Detection Apparatus Including a Circuit for Receiving a Plurality of Output Signal Values and Fitting the Output Signal Values to a Curve)的美国专利5, 589,769中公开了常规磁感测方案的一个示例。在2000年8月1日授 予Goetz等人的并且也受让给Honeywell International Inc的题为“具有 非线性感测器区校正的位置检测设备”(Position Detection Apparatus with Correction for Non-Linear Sensor Regions)的美国专利6,097,183 中公开了磁感测方案的另一示例。美国专利5,589,769和6,097,183 通过引用整体结合于本文中。此类基于MR的装置通常利用印刷电路 板(PCB)组件上的离散组件得到结果功能。

磁阻感测器，特别是基于阵列配置的各向异性磁阻(AMR)感测器 的一个问题是热膨胀会在物理上改变磁阻感测器不但相对于自身的 相对位置，而且也改变相对于感测的磁体的相对位置。这又在利用的 磁阻阵列安置确定算法中引发了误差。因此，可认为此问题的解决方 案涉及开发用于补偿热膨胀的新方法学和系统。本文进一步详细地公 开了此类新解决方案。

发明内容

下面的概述提供用于方便理解实施例特有的一些创新特性，并且 并无意作为非常完整的说明。通过将整个说明书、权利要求书、附图 和摘要作为一个整体，可得到对公开实施例各种方面的完整理解。