[发明专利]磁场传感器

说明书

一种磁场传感器（20）包括：具有至少一个磁场传感器元件的至少一个集成电路（26）、至少一个磁导体（28）和壳体（22），所述集成电路（26）和所述磁导体（28）容纳在所述壳体中。所述磁导体（28）被实现用于，将磁场引导到所述集成电路（26）上。所述磁导体（28）在聚合物材料（12）内具有软磁颗粒（16）。

技术领域

本发明涉及一种磁场传感器。

背景技术

磁场传感器被用于许多应用，例如用于转速传感器、行程传感器和位置传感器。在磁场传感器中可以使用基于不同的物理效应—例如霍尔效应、AMR、GMR等等能够探测磁场的ASIC或传感器元件。传感器元件组以下同样被称作ASIC。ASIC通常被加壳。

待监视的磁场源（在解释的范畴内也称作磁铁，与形状和场产生无关）和磁场传感器的ASIC之间经常存在待桥接的间隙，所述待桥接的间隙降低了传感器元件处的磁场强度。造成该空气间隙的原因可能是壳体壁、尤其是磁场传感器的壳体和空气间隙。永久磁铁或电磁铁的磁场的强度根据几何形状和周围环境大约以距离的平方下降。

因此，在宽的间隙的情况下，磁场传感器的灵敏度急剧下降。

为了集中磁场，软磁材料以例如软磁圆盘（Scheibe）的形式放置在传感器后面的磁场源的对面。这负责使磁场集中并且可以用于桥接比在不使用软磁圆盘情况下可能出现的更宽的间隙。

发明内容

本发明的任务是，以简单的方式提高磁场传感器的灵敏度。

所述任务通过独立权利要求的主题解决。本发明的其他实施方式从从属权利要求和从以下的描述中得出。

根据本发明的实施方式，磁场传感器包括具有至少一个磁场传感器元件的至少一个集成电路、至少一个磁导体和壳体，集成电路和磁导体被容纳在所述壳体中。磁导体被实现用于将磁场引导到集成电路上。此外，磁导体在聚合物材料内具有软磁颗粒。

因此，传统传感器的由软磁材料制成的磁导体可以被其中容纳有软磁颗粒的、可自由成形的聚合物取代。这种经过填充的聚合物材料的使用可以降低通过待测量的磁铁和传感器元件之间的间隙产生的磁场下降。

软磁材料在此是能够在磁场中相对较容易地被磁化和消磁或重新磁化的铁磁材料。软磁材料的例子是基于铁、钴和镍的合金或例如以铁氧体形式的陶瓷材料。

经过填充的聚合物材料的使用允许建立可自由成形的磁场放大器或磁导体，因为聚合物通常比软磁材料更容易成形。

集成电路例如可以是ASIC（专用集成电路）。磁场传感器元件可以是集成在集成电路中的霍尔（Hall）传感器元件。

壳体可以是集成电路的包装或塑料外壳。

这类磁场传感器例如可以用作转速传感器或位置传感器以及在其他基于磁工作的传感器系统中使用。

根据本发明的一种实施方式，软磁颗粒被注入聚合物材料中。软磁材料例如以球体或其他成形的颗粒的形式在注射工艺之前或期间添加到聚合物中并且因此可以用作用于磁场的导体。例如热固塑料可以用作聚合物。

在软磁颗粒相应分布在聚合物内的情况下，对于经过填充的聚合物可以得到与针对变压器中的层压的芯类似的特性。这些颗粒是电绝缘的，但传导磁场。通过这种方式可以防止涡流。

因此，根据渗流（也即这些颗粒在聚合物中的分布）、这些颗粒的填充粒度（Füllkorngröße）和这些颗粒的软磁材料，可以制造具有不同特性的非导电的磁导体。

如果软磁颗粒具有足够的剩余磁化，则这些颗粒在磁场中的定向是可行的。