[发明专利]旋转磁场传感器

权利要求书

1.一种旋转磁场传感器，是检测基准位置上的旋转磁场的方向相对于基准方向形成的角度的旋转磁场传感器，其特征在于，具备：

信号生成部，包含检测所述旋转磁场的多个磁检测元件，根据所述多个磁检测元件的输出信号，生成与所述旋转磁场的互不相同的方向的成分的强度对应的第1和第2信号；以及

角度检测部，根据所述信号生成部生成的所述第1和第2信号，计算与所述基准位置上的所述旋转磁场的方向相对于所述基准方向形成的角度有对应关系的角度检测值，

所述第1信号包含第1理想成分和第1误差成分，

所述第2信号包含第2理想成分和第2误差成分，

所述第1理想成分和第2理想成分按照相等的信号周期周期性地变化，以描画出理想的正弦曲线，

所述第2理想成分的相位不同于所述第1理想成分的相位，

所述第1理想成分的平方与所述第2理想成分的平方之和为一定值，

所述第1误差成分与第2误差成分相互同步地变化，而且它们的周期为所述信号周期的1/3，

所述角度检测部具有：

第1运算部，生成由所述第1信号的平方与所述第2信号的平方之和形成且周期等于所述信号周期的1/2周期的平方和信号；

第2运算部，根据所述平方和信号，计算所述第1误差成分的推定值即第1误差成分推定值和所述第2误差成分的推定值即第2误差成分推定值；以及

第3运算部，从所述第1信号减去所述第1误差成分推定值，生成第1修正后信号，从所述第2信号减去所述第2误差成分推定值，生成第2修正后信号，同时根据所述第1和第2修正后信号，计算出所述角度检测值。

2.权利要求1所述的旋转磁场传感器，其特征在于，

所述第1运算部根据所述第1和第2信号计算出暂定角度检测值，同时将所述平方和信号作为所述暂定角度检测值的函数表示，所述第2运算部检测出所述平方和信号的振幅以及作为所述暂定角度检测值的函数表示时的所述平方和信号的初始相位，采用所述平方和信号的振幅以及初始相位与所述暂定角度检测值，计算出所述第1及第2误差成分推定值。

3.权利要求2所述的旋转磁场传感器，其特征在于，将所述第1和第2信号记为S1、S2，将所述暂定角度检测值记为θt，将所述平方和信号的振幅以及初始相位记为2Ft、φt时，所述暂定角度检测值作为atan(S1/S2)被计算出，所述平方和信号表示为1+Ft²+2Ft·cos(2θt+φt)，所述第1误差成分推定值作为Ft·sin(3θt+φt)被计算出，所述第2误差成分推定值作为Ft·cos(3θt+φt)被计算出。

4.权利要求1所述的旋转磁场传感器，其特征在于，

所述信号生成部具有检测所述旋转磁场的互不相同的方向的成分的强度，输出表示该强度的信号的第1和第2检测电路，

所述第1和第2检测电路分别包含至少一个磁检测元件，

所述第1和第2检测电路的输出信号按照所述信号周期周期性地变化，

所述第2检测电路的输出信号的相位相对于所述第1检测电路的输出信号的相位，相差所述信号周期的1/4的奇数倍，

所述第1信号基于所述第1检测电路的输出信号生成，所述第2信号基于所述第2检测电路的输出信号生成。

5.权利要求4所述的旋转磁场传感器，其特征在于，所述第1和第2检测电路分别包含一对磁检测元件作为所述至少一个磁检测元件，其中，所述一对磁检测元件串联连接。

6.权利要求5所述的旋转磁场传感器，其特征在于，所述第1和第2检测电路分别具有惠斯通电桥电路，其中，所述惠斯通电桥电路包含串联连接的第1对磁检测元件和串联连接的第2对磁检测元件。

7.权利要求5所述的旋转磁场传感器，其特征在于，所述磁检测元件是磁阻效应元件。

8.权利要求7所述的旋转磁场传感器，其特征在于，所述磁阻效应元件具有磁化方向固定的磁化固定层、磁化方向按照所述旋转磁场的方向变化的自由层、以及配置于所述磁化固定层与自由层之间的非磁性层。

9.权利要求8所述的旋转磁场传感器，其特征在于，所述第2检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向垂直于所述第1检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向。