[发明专利]具有附加的独立霍尔效应传感器的旋转编码器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月26日提交的美国临时专利申请No.61/551,501的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及用于轴的移动的传感器，特别是集成到具有多个霍尔效应传感器的芯片中的独立霍尔效应传感器。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供传感器系统，用于检测可旋转构件的速度和位置中的至少一个。传感器系统包括包含多个霍尔效应传感器的高分辨率传感器电路和至少一个独立霍尔效应传感器，其中独立霍尔效应传感器包括电源线、接地线和输出线中的至少一个，其都不被连接到高分辨率传感器电路。

在另一实施例中，本发明提供了操作位置传感器系统的方法。该方法包括如下步骤：提供包括多个霍尔效应传感器的高分辨率传感器电路；提供至少一个独立霍尔效应传感器，其中该独立霍尔效应传感器包括电源线、接地线和输出线中的至少一个，其都不被连接到高分辨率传感器电路；将高分辨率传感器电路置于低功耗待机模式中；对至少一个独立霍尔效应传感器供电；获得来自至少一个独立霍尔效应传感器的读数；并且从至少一个独立霍尔效应传感器去除功率。

在又一实施例中，本发明提供了操作位置传感器系统的方法。该方法包括如下步骤：提供包括多个霍尔效应传感器的高分辨率传感器电路；提供至少一个独立霍尔效应传感器，其中独立霍尔效应传感器包括电源线、接地线和输出线中的至少一个，其都不被连接到高分辨率传感器电路；监视来自高分辨率传感器电路的第一输出信号；确定第一输出信号中的第一数目的信号跃迁；监视来自独立霍尔效应传感器的输出线的第二输出信号；确定第二输出信号中的第二数目的信号跃迁；并且将第一数目的信号跃迁与第二数目的信号跃迁比较从而确定高分辨率电路是否已出故障。

在又一实施例中，本发明提供了用于检测可旋转构件的速度和位置中的至少一个的传感器系统。该传感器系统包括包含多个霍尔效应传感器的高分辨率传感器电路和至少一个独立霍尔效应传感器，其中独立霍尔效应传感器包括电源线和接地线，其都不被连接到高分辨率传感器电路，并且其中电源线被用作输出线。

通过考虑详细的描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。

附图说明

图1示出包括独立霍尔效应传感器的霍尔效应传感器系统的结构。

图2示出位于可旋转构件(例如轮或轴)附近的高分辨率霍尔效应传感器系统的图，该可旋转构件具有磁性材料层，其中交替磁极被附到那里以激活传感器。

图3示出独立霍尔效应传感器系统的结构，其中两个霍尔效应传感器元件的输出被馈送到差分放大器中。

图4示出转动的可旋转构件上由磁铁产生的正弦信号和由可旋转构件附近的第一(H1)和第二(H2)霍尔效应传感器测量的相对信号以及这些信号的差异的绘图。

洋细的描述

在本发明的任何实施例被详细地解释之前，应理解的是本发明在其应用中并未被限定到在下面描述中阐述的或者在下面图形中所图示的部件的结构和布置的细节。本发明能够是其它实施例并且以不同的方式实施或执行。

在一种结构中，霍尔效应传感器系统100包括高分辨率霍尔效应传感器阵列110，以及一个或多个独立霍尔效应传感器120(图1)。在一种特定结构中，传感器系统100的元件全部被包含在单一集成电路芯片130上，即，制造在相同的硅芯片上。在另一个结构中，独立霍尔效应传感器120具有电源、输出和接地连接122，其与高分辨率霍尔效应传感器阵列110的连接分离，即，电源、输出、和接地连接122都不被连接到高分辨率霍尔效应传感器电路。除具有分离的电源、输出和接地连接122的优点之外是降低了静电放电(ESD)对高分辨率110以及独立霍尔效应传感器120两者的损害的风险。独立霍尔效应传感器120能够提供模拟或数字输出信号。在不同的结构中，高分辨率霍尔效应传感器阵列110可以与铁姆肯(Timken)模型MPS32XF或MPS160米以，然而可以使用其它高分辨率霍尔效应传感器阵列来制作系统100。